Asignación
De
Suspensión y dirección
Alumno:
Cesar Moisés Jacho Flores
Semestre:
I
Año:
2012
Suspensión convencional
Este tipo de suspensión la tienen normalmente los vehículos de carga
y pasajeros. Es usada normalmente en vehículos que llevan chasis y
se utiliza con amortiguador, resortes del tipo hoja, muelle o barra de
torsión.
Para controlar o absorber las vibraciones del resorte, utiliza
amortiguadores del tipo convencional.
Suspensión convencional autonivelante pilotada
Esta suspensión esta constituida por una suspensión mecánica por muelles, cuya
regulación del nivel trasero de la carrocería se realiza hidráulicamente de forma
mecánica. Se diferencia de la "suspensión convencional pilotada
electrónicamente" por el sistema autonivelante trasero. Este sistema mantiene una
geometría de suspensión constante en cualquier trayecto y de forma
independiente a la carga del vehículo.
Según la carga, se regula la altura y, según los sensores de frenado, aceleración,
ángulo y velocidad de giro de la dirección y velocidad del vehículo, el calculador
electrónico varía el tarado de los amortiguadores.
Circuito hidráulico
No admite ningún tipo de elección sobre el circuito hidráulico por parte del
conductor y solo reacciona mediante las variaciones de carga manteniendo la
altura constante del vehículo. Está compuesto por una bomba de aceite y su
depósito de alimentación. La bomba envía el aceite necesario para la regulación
de altura y los ruidos los absorbe un resonador.
Bomba de aceite : es de tipo volumétrico, formada por dos pistones
contrapuestos y unida generalmente a la bomba de la servodirección y
accionada mediante una correa por el motor. Es capaz de suministrar una
presión máxima de 200 bar, con un caudal de 1,2 -1,7 dm3/min.
Resonador : situado a la salida de la bomba, está formado por una cavidad
que atenúa los ruidos de la bomba. Las pulsaciones de la bomba influyen a
las canalizaciones y son absorbidas por una tubería dilatable.
Acumuladores hidráulicos : equilibran los volúmenes de aceite durante la
distensión y compresión de los amortiguadores. El espacio reservado al
aceite está conectado al amortiguador por un racor y, por otro, al regulador
de altura. En la compresión, el aceite pasa a los acumuladores
comprimiendo el nitrógeno y, en la distensión es empujado a los
amortiguadores.
Componentes de la suspensión
Regulador de altura
Es el encargado de corregir las variaciones de altura de la carrocería cuando esta
se somete a carga. Mantiene la carrocería del vehículo a una altura determinada
mediante un varillaje. El regulador, va fijado a la traviesa trasera de la suspensión
por un mecanismo que recibe las variaciones de nivel respecto al establecido
previamente por con el vehículo en posición horizontal.
La rotación del árbol del regulador es mandada por las levas internas del conjunto
y solidarias con el árbol mismo. Estas levas abren y cierran el acoplamiento
hidráulico con los amortiguadores y los acumuladores. Con la rotación de la
palanca se determinan tres condiciones de funcionamiento de la instalación:
posición neutra, elevación y descenso.
El regulador de altura es accionado por la posición que toman las barras
transversales en función de la carga:
Cuando se aumenta la carga del vehículo, esta baja su altura. El regulador
de altura comunica la vía de presión (P) con la vía de alimentación, con lo
que se consigue que el vehículo gane altura.
Cuando el vehículo se descarga, tiende a subir. en este momento, el
regulador comunica la vía de alimentación de los amortiguadores con el
retorno al depósito, con lo que se consigue la descarga del liquido
hidráulico y por lo tanto el descenso del vehículo.
Corrector-de-frenos
El corrector va fijado al bastidor del vehículo y es pilotado por la presión del aceite
proporcional a la carga existente en el eje trasero. El funcionamiento es
independiente de la altura de la carrocería, por lo que la presión de frenado
dependerá de la carga del vehículo, a mas carga mas presión de frenado.
Amortiguadores
Los amortiguadores montados en este tipo de suspensión forman una columna
con el muelle de suspensión. En la suspensión delantera se utilizan unos
amortiguadores convencionales que incorporan una válvula de rigidez que sirven
para variar la sección de los pasos calibrados por donde pasa el aceite de una
cámara a otra. En los amortiguadores traseros se incorpora también una válvula
de rigidez como en los delanteros y ademas se incorpora un racor de entrada de
aceite externa que sirva para variar la altura del eje trasero, para el control del
paso de aceite externo se utiliza una válvula de modulación.
Amortiguado-delantero
En la suspensión delantera se utilizan amortiguadores convencionales con válvula
de rigidez.
Válvula de rigidez
Consiste en una electroválvula que permite el paso del aceite entre las distintas
cámaras del amortiguador. Permite que el amortiguador trabaje en dos estados,
rígido (hard) y suave (soft).
La válvula de rigidez es gestionada por la centralita, que interviene cambiando la
curva de respuesta de la graduación del amortiguador, conmutando de la posición
suave a la rígida y viceversa. La gestión se realiza en función de las distintas
situaciones de conducción y por las señales de los sensores de aceleración
vertical, de la velocidad del vehículo, de la velocidad de rotación del volante y del
sensor de frenado.
Suspensión rígida : cuando la electroválvula no está alimentada, esta no
deja el paso de aceite entre las distintas cámaras, por la que se consigue
una acción amortiguadora superior a la de un amortiguador normal.
Suspensión suave : cuando la bobina de la electroválvula es alimentada
esta deja el paso de aceite entre las distintas cámaras del amortiguador. En
esta condición, al aumentar el volumen de trabajo gracias a la unión de las
distintas cámaras, se consigue una acción amortiguadora mas suave.
Amortiguador-trasero
Es un amortiguador convencional formado por un cilindro unido al eje de las
ruedas y un émbolo unido al bastidor. Como elemento elástico utiliza un muelle y
como fluido el aceite que regula la altura y ajusta la amortiguación en función de la
carga.
Válvula de modulación
Está formada por una válvula de pistón y un muelle tarado que modifica la sección
de un orificio. Está situada entre el amortiguador y el acumulador. La válvula de
modulación regula la amortiguación del amortiguador en función de la presión del
fluido de la instalación autoniveladora, es decir teniendo en cuenta la presión
regulada desde el regulador de altura y en función de la carga.
La presión hidráulica actúa sobre el émbolo y determina su posición a lo largo del
conducto de trabajo. Con presiones de 25 bares, el émbolo de la válvula de
modulación permite la máxima sección al paso del fluido. Con presiones de 60
bares el émbolo cierra el conducto y el fluido tiene mayor resistencia al paso por la
válvula. En este momento se origina un efecto de amortiguación superior.
Normalmente el embolo se encuentra en posiciones intermedias con presiones
entre los 25 y 60 bares, lo que determina las diferentes situaciones de tarado de
las suspensiones.
Funcionamiento-de-la-suspensión
El funcionamiento de la suspensión mecánica con regulación de nivel y
amortiguación controlada es exclusivamente hidráulico y no permite la intervención
del conductor. Se regula automáticamente según las condiciones de carga y por lo
tanto de equilibrio del coche.
Debido a que es el eje trasero el que padece las mayores variaciones de altura,
pasando de la condición de vehículo vacío a la plena carga, la instalación actúa
solamente sobre los amortiguadores traseros, variando debidamente su longitud
para mantener constante el equilibrio del coche en cualquier condición de carga
hasta los valores admitidos.
Gestión electrónica de la suspensión
La suspensión está gobernada por una centralita electrónica o unidad de control
que gestiona los amortiguadores en tiempo real sobre las cuatro ruedas.
La suspensión puede funcionar teniendo en cuenta dos lógicas de funcionamiento,
auto y sport, operando sobre los amortiguadores que pueden trabajar con tarados
blandos o rígidos.
En las modalidad auto, el sistema regula automáticamente los amortiguadores
transformandolos de suaves a rígidos y viceversa, en función de las informaciones
suministradas por los sensores que estudian las condiciones de marcha.
En la modalidad sport, el tarado de los amortiguadores es siempre para una
conducción deportiva sin compromisos con una suspensión confortable.
La centralita controla la dureza de los amortiguadores teniendo en cuenta la
información que recibe los sensores, con velocidades inferiores a 5 km/h no excita
las electroválvulas que gobiernan los amortiguadores por lo que la suspensión se
pone en modalidad HARD (dura), para velocidades entre 5 y 20 km/h, se excitan
las electrovalvulas y la suspensión se pone en modalidad SOFT (suave). Con
velocidades superiores a 180 km/h se activa la modalidad HARD.
Si el conductor elige la modalidad SPORT desde el cuadro de instrumentos, la
centralita no alimenta las electrovalvulas por lo que la suspensión se mantendrá
en la modalidad HARD.
La centralita recibe información de diferentes sensores, estos son:
Sensor de aceleración: sirve para detectar las aceleraciones verticales de la
carrocería.
Sensor tacométrico: mide el numero de revoluciones a la salida de la caja
de cambios.
Sensor de frenado: esta colocado en la bomba de frenos y se trata de un
contacto normalmente abierto, que se cierra cuando la presión de frenado
alcanza un valor de 10 bar.
Sensor de velocidad y ángulo de rotación del volante: su función es detectar
la posición angular del volante, así como la velocidad con la cual se alcanza
esta posición.
--- Las suspensiones convencionales se basan en los elementos de suspensión
que proporcionan una cierta elasticidad y una cierta amortiguación al movimiento
entre la rueda y el chasis. Normalmente estos elementos son individuales para
cada rueda, excepto para conexiones transversales específicas que incrementan
la dureza al balanceo. En la mayoría de los casos estos elementos también se
llaman barras anti-balanceo, que incrementan el grado de elasticidad de la rueda
opuesta al movimiento
Aparte de esto es difícil encontrar ningún otro caso de conexión. Tan solo algunos
coches antiguos como el Citroën 2CCV y el Mini Morris introdujeron una conexión
longitudinal sin ninguna ventaja si los comparamos con los sistemas
convencionales. La filosofía en estos casos era suavizar el movimiento de
cabeceo a cambio de aumentar la dureza al balanceo. El relación de la dureza
entre el balanceo y el cabeceo podría ajustarse, pero entonces el movimiento
vertical era más duro, tanto como si hubiesen utilizado barras estabilizadoras.
Para optimizar realmente el rendimiento de la suspensión seria deseable controlar
la dinámica del vehículo respecto a todos los movimientos del chasis, no sólo de
los movimientos de cabeceo y de balanceo, como se hace en una suspensión
convencional, donde los movimientos del vehículo se controlan por la elasticidad y
la amortiguación características de los elementos de suspensión de todas las
ruedas, y así no se puede saber si el movimiento de la rueda está causado por el
balanceo o el cabeceo del coche o por un bache de la carretera.
Para controlar los movimientos del chasis separadamente es necesario
interconectar no tan solo los componentes elásticos, sino también los de
amortiguación. De hecho, parece razonable que los valores de los elementos de
amortiguación se relacionen con los valores de los elementos elásticos y por tanto
las dinámicas del vehículo puedan optimizarse con la dureza más adecuada a
cualquier condición.
La tecnología de la suspensión Creuat proporciona una solución efectiva y simple
que obtiene el máximo control sobre la dinámica del vehículo respondiendo a cada
movimiento del chasis además de distribuir el peso entre todas las ruedas.
Este tipo de suspensión la tienen normalmente los vehículos de carga y pasajeros.
Es usada normalmente en vehículos que llevan chasis y se utiliza con
amortiguador, resortes del tipo hoja, muelle o barra de torsión.
Para controlar o absorber las vibraciones del resorte, utiliza amortiguadores del
tipo convencional.
Suspensión convencional de paralelogramo deformable
En la figura se muestra una suspensión convencional de paralelogramo
deformable. El paralelogramo está formado por un brazo superior (2) y otro inferior
(1) que están unidos al chasis a través de unos pivotes, cerrando el paralelogramo
a un lado el propio chasis y al otro la propia mangueta (7) de la rueda. La
mangueta está articulada con los brazos mediante rótulas esféricas (4) que
permiten la orientación de la rueda. Los elementos elásticos y amortiguador
coaxiales (5) son de tipo resorte helicoidal e hidráulico telescópico
respectivamente y están unidos por su parte inferior al brazo inferior y por su parte
superior al bastidor. Completan el sistema unos topes (6) que evitan que el brazo
inferior suba lo suficiente como para sobrepasar el límite elástico del muelle y un
estabilizador lateral (8) que va anclado al brazo inferior (1).
Con distintas longitudes de los brazos (1) y (2) se pueden conseguir distintas
geometrías de suspensión de forma que puede variar la estabilidad y la dirección
según sea el diseño de estos tipos de suspensión.
---- Los diferentes sistemas de suspensión convencionales son:
EN LAS RUEDAS DELANTERAS:
- Brazos articulados superpuestos ó paralelogramo deformable.
- Suspensión independiente multibrazo
- Suspensión independiente MCPherson
- Sistema de barras de torsió
EN LAS RUEDAS TRASERAS:
- Suspensión rígida
- Eje de Dion
- Suspensión semirrígida - Eje Deltalin
- Suspensiones independiente
- Eje oscilante de una articulación
- Eje oscilante de dos articulacione
- Brazos tirados y barras de torsión longitudinales
- Brazos tirados y barras de torsión transversales
- Eje autodireccional
- Brazos tirados y muelle helicoidal
Suspensión-convencional
-Misión: evitar que las irregularidades del terreno se transmitan a la carrocería.
-Independiente: cuando una rueda sube y baja y la otra ni se mueve.
-Dependiente: cuando se mueve una la otra también.
- Componentes:
*Elementos elásticos.
*Amortiguador.
*Tirantes.
*Barra estabilizadora.
*Brazo de suspensión.
- Elementos elásticos:
-Muelle: varilla enroscada en hélice de acero (normal, espiras mas juntas y la
troncocónico.)
-Características:
*Diámetro del hilo: grosor de la varilla del muelle.
*Longitud del muelle: lo que mida. (Alto)
*Sección del muelle: (ancho)
*Forma del muelle: iguales en forma y en número de espiras.
-Comprobaciones:
-roturas: a simple vista
-elasticidad (montado): la pérdida de fuerza comprobar ruedas, amortiguadores y
luego la altura bajo casco.
(Desmontado): comprobar la medida contrastándolos con los datos del fabricante
(con peso un det. y sin él).
-Ballesta: barra de acero plana rectangulares curvadas o no.
-Comprobaciones:
-roturas y suciedad: a simple vista
-desgastes: la elasticidad con la altura bajo casco primeramente ruedas,
amortiguadores agarrotados bacheando y luego ya procederíamos a mirar el
elemento elástico.
-otra comprobación seria desmontada medir la distancia de la flecha del arco al
suelo y de punta a punta.
*NO SIEMPRE VAN ACOMPAÑADAS DE AMORTIGUADOR*
Barra de torsión: se trata de una o dos barras de acero que actúan en torsión para
el retroceso del peso cuando cede.
-Comprobaciones:
-roturas, visuales, suciedad y desgastes.
* Comprobando la altura bajo casco, porque de él depende junto con las ruedas y
amortiguador.
Amortiguadores: son los encargados de absorber en medida de lo posible las
irregularidades del terreno y las oscilaciones de la carrocería.
-Simple: cuando solo trabaja n un sentido (frenando).
-Doble efecto: cuando frena en los 2 sentidos.
-Gas (mixto): cuando los aprietas y va retrocediendo poco a poco empujando al
aceite hidráulico, y cuando pierde el gas no deja de funcionar solo que seguiría
trabajando como uno convencional.
-Hidráulico: cuando apretamos y no retrocede por sí solo.
Tirantes: son para que la rueda pueda bajar y subir pueden ir como ayuda para
pala y la forma que hacen es triangular dotado en sus extremos con unos
silentblock con unión a la cuna motor o carrocería y una rotula a la mangueta de la
dirección o directamente al amortiguador. Pueden ser longitudinales y
transversales.
-Comprobaciones:
-La más importante seria las torceduras por que en el caso de que fuese al
amortiguador afectaría a las cotas de direccion.
- roturas, visuales, y desgastes porque en este caso si hubiese suciedad seria no
funcional.
Barra estabilizadora: hace de elemento elástico por así decirlo, cuando va recto o
bajo la carrocería. No trabaja hasta que no damos una curva para que cuando
todo el peso este en una parte equilibrarlo compensando el peso en la otro
mediante la misma y así ganar estabilidad, en algunos casos hace efecto de
tirante y puede estar situado tanto adelante como atrás pero mayormente
adelante.
-Comprobaciones:
-rota o deformada: nos puede variar las cotas de la dirección cuando va sujeto al
brazo, pero en el caso de que fuese al amortiguador no variaran.
Rotula: transmitir movimiento de una pieza a otra pero no es una unión fija.
Silentblock: casquillos metálico y goma para que cuando gire no haya desgastes,
ruidos y vibraciones.
-Comprobaciones:
-roto o rajado.
Suspensión dependiente (rígida): cuando por ej. Pillamos un bache con una parte
del automóvil la otra al alzarse la parte del bache la otra se inclinara por que están
ancladas juntas por el mismo eje.
Suspensión independiente (semirrígida): utilizando el ej. Anterior en este caso no
afectaría a la otra parte solo se alzaría la del obstáculo.
Cuando un automóvil pasa sobre un resalte o sobre un hoyo, se produce un golpe
sobre larueda que se transmite por medio de los ejes al chasis y que se traduce en
oscilaciones.Una mala conducción o un reparto desequilibrado de las cargas
pueden también or iginar "oscilaciones". Estos movimientos se generan en el
centro de gravedad del coche y sepropagan en distintos sentidos. Los tres tipos de
movimiento y oscilaciones existentes en unauto serian
Empuje: se produce al pasar por terreno onduladoCabeceo: debido a las frenada
bruscas o bien a los cambios de velocidad repentinos Bamboleo: se genera al
tomar curvas a alta velocidad.
Como los elementos de suspensión han de soportar todo el peso del
vehículo,deben ser losuficientemente fuertes para que las cargas que actúan
sobre ellos no produzcandeformaciones permanentes. A su vez, deben ser muy
elásticos, para permitir que las ruedas se adapten continuamente alterreno sin
separarse de el. Esta elasticidad en los elementos de unión produce una serie
deoscilaciones de intensidad decreciente que no cesan hasta que se ha devuelto
la energíaabsorbida, lo que coincide con la posición de equilibrio de los elementos
en cuestión; dichasoscilaciones deben ser amortiguadas hasta un nivel
razonable que no ocasione molestiasa losusuarios del vehículo.La experiencia
demuestra que el margen de comodidad para una persona es de 1 a 2oscilaciones
por segundo; una cifra superior excita el sistema nervioso, aunque
tampococonviene bajar el valor mínimo porque se favorece el mareo.Un muelle
blando tiene gran recorrido y pequeño numero de oscilaciones bajo la
carga,mientras que un muelle duro tiene menor recorrido y mayor numero de
oscilaciones. Estemismo efecto se manifiesta al variar la carga que gravita sobre
el muelle.
Componentes de la suspensión
El sistema de suspensión esta compuesto por un elemento flexible o elástico
(muelle deballesta o helicoidal, barra de torsión, muelle de goma, gas o aire) y
un elemento amortiguación(amortiguador), cuya misión es neutralizar las
oscilaciones de la masa suspendida originadaspor el elemento flexible al
adaptarse a las irregularidades del terreno.
Estos elementos, como todos los muelles y resortes, tienen excelentes
propiedades elásticaspero poca capacidad de absorción de energía mecánica, por
lo que no pueden ser montadossolos en la suspensión; necesitan el montaje de un
elemento que frene las oscilacionesproducidas en su deformación. Debido a esto,
los resortes se montan siempre con unamortiguador de doble efecto que frene
tanto su compresión como expansión..
Las ballestas están constituidas (fig. inferior) por un conjunto de hojas o láminas
de aceroespecial para muelles, unidas mediante unas abrazaderas (2) que
permiten el deslizamientoentre las hojas cuando éstas se deforman por
el peso que soportan. La hoja superior (1),llamada hoja maestra, va curvada en
sus extremos formando unos ojos en los que se montanunos casquillos de bronce
(3) para su acoplamiento al soporte del bastidor por medio de unospernos o
bulones.
El número de hojas y el espesor de las mismas están en función de la carga
que han desoportar. Funcionan como los muelles de suspensión, haciendo
de enlace entre el eje de lasruedas y el bastidor o chassisEn algunos vehículos,
sobre todo en camiones, además de servir de elementos de empuje,absorben con
su deformación longitudinal la reacción en la propulsión.Existe una abundante
normalización sobre ballestas en las normas UNE 26 224-5-6-7 y 26 063.
Montaje de las ballestas
El montaje de las ballestas puede realizarse longitudinal o transversalmente al
sentido dedesplazamiento del vehículo.
Montaje longitudinal: montaje utilizado generalmente en camiones y autocares, se
realizamontando la ballesta con un punto "fijo" en la parte delantera de la misma
(según eldesplazamiento del vehículo) y otro "móvil", para permitir los movimientos
oscilantes de lamisma cuando se deforma con la reacción del bastidoro chassis. El
enlace fijo se realizauniendo directamente la ballesta (1) al soporte (2) y, la unión
móvil, interponiendo entre laballesta (1) y el bastidor a un elemento móvil (3),
llamado gemela de ballesta.
El montaje de la ballesta sobre el eje (4), puede realizarse con apoyo de la
ballesta sobre el eje(figura superior) o bien con el eje sobre la ballesta (figura
inferior); este ultimo montaje permiteque la carrocería baje, ganando estabilidad.
La misión se realiza por medio de unasabrazaderas que enlazan la ballesta al eje.
Montaje transversal: utilizado generalmente en automóviles turismos, se realiza
uniendo losextremos de la ballesta (1) al puente (2) o brazos de suspensión, con
interposición deelementos móviles (3) (gemelas) y la base de la ballesta que
atraviesa el bastidor o carrocería.
Muelles helicoidales o Resor tes
Estos elementos mecánicos se utilizan modernamente en casi todos los turismos
en sustituciónde las ballestas, pues poseen la ventaja de conseguir una elasticidad
blanda debido al granrecorrido del resorte sin apenas ocupar espacio ni sumar
peso.
Constitución
Consisten en un arrollamiento helicoidal de acero elástico formado con hilo de
diámetrovariable (de 10 a 15 mm); este diámetro varía en función de la carga que
tienen que soportar;las últimas espiras son planas para facilitar el asiento del
muelle sobre sus bases de apoyo (fig.inferior).
Características
No pueden transmitir esfuerzos laterales, y requieren, por tanto, en su montaje
bielas deempuje lateral y transversal para la absorción de las reacciones de la
rueda. Trabajan a torsión,retorciéndose proporcionalmente al esfuerzo que tienen
que soportar (fig. inferior), acortandosu longitud y volviendo a su posición de
reposo cuando cesa el efecto que produce ladeformación.
La flexibilidad de los muelles está en función del número de espiras, del diámetro
del resorte,del paso entre espiras, del espesor o diámetro del hilo, y de las
características del material. Sepuede conseguir muelles con una flexibilidad
progresiva, utilizando diferentes diámetros deenrollado puede ser por medio de
muelles helicoidales cónicos (figura inferior), por medio demuelles con paso entre
espiras variable o disponiendo de muelles adicionales.Usando muelles adicionales
se puede obtener una suspensión de flexibilidad variable en elvehículo. En efecto,
cuando éste circule en vacío, sólo trabaja el muelle principal (1) (fig.inferior) y
cuando la carga es capaz de comprimir el muelle hasta hacer tope con el auxiliar
(2)se tiene un doble resorte, que, trabajando conjuntamente, soporta la carga sin
aumentar ladeformación, dando mayor rigidez al conjunto.
En la figura inferior puede apreciarse de forma gráfica las tres posiciones del
muelle: sinmontar, montado en el vehículo y el muelle bajo la acción de la carga.
Las espiras de un muelle helicoidal no deben, en su función elástica, hacer
contacto entre susespiras; es decir, que la deformación tiene que ser menor que el
paso del muelle por el númerode espiras. De ocurrir lo contrario, cesa el efecto del
muelle y entonces las sacudidas por lamarcha del vehículo se transmiten de forma
directa al chasis
Barra de torsión
Este tipo de resorte es utilizado en algunos autos turismos con suspensión
independiente, estábasado en el principio de que si a una varilla de acero elástico
sujeta por uno de sus extremosse le aplica por el otro un esfuerzo de torsión, esta
varilla tenderá a retorcerse, volviendo a suforma primitiva por su elasticidad
cuando cesa el esfuerzo de torsión (fig. inferior).
Montaje:
El montaje de estas barras sobre el vehículo se realiza (fig. inferior) fijando uno de
susextremos al chasis o carrocería, de forma que no pueda girar en su soporte, y
en el otroextremo se coloca una palanca solidaria a la barra unida en su extremo
libre al eje de la rueda.Cuando ésta suba o baje por efecto de las desigualdades
del terreno, se producirá en la barraun esfuerzo de torsión cuya deformación
elástica permite el movimiento de la rueda.Las barras de torsión se pueden
disponer paralelamente al eje longitudinal del bastidor otambién transversalmente
a lo largo del bastidor En vehículos con motor y tracción delanteros se montan una
disposición mixta con las barrasde torsión situadas longitudinalmente para la
suspensión delantera y transversalmente para lasuspensión trasera.
Amortiguadores
Estos elementos son los encargados de absorber las vibraciones de los elementos
elásticos(muelles, ballestas, barras de torsión), convirtiendo en calor la energía
generada por lasoscilaciones.Cuando la rueda encuentra un obstáculo o bache, el
muelle se comprime o se estira,recogiendo la energía mecánica producida por el
choque, energía que devuelve a continuación,por efecto de su elasticidad,
rebotando sobre la carrocería. Este rebote en forma de vibraciónes el que tiene
que frenar el amortiguador, recogiendo, en primer lugar, el efecto decompresión y
luego el de reacción del muelle, actuando de freno en ambos sentidos; por
estarazón reciben el nombre de los amortiguadores de doble efecto.Los
amortiguadores pueden ser "fijos" y "regulables", los primeros tienen siempre la
mismadureza y los segundo pueden variarla dentro de unos márgenes. En los más
modernosmodelos este reglaje se puede hacer incluso desde el interior del
vehículo.Marcas conocidas de fabricantes de amortiguadores serian: Monroe,
Koni, Bilstein, Kayaba, DeCarbon, etc
Tipos de amor tiguador es
Los más empleados en la actualidad son los de tipo telescópico
de.funcionamiento hidráulico.Dentro de estos podemos distinguir: yLos
amortiguadores hidráulicos convencionales (monotubo y bitubo). Dentro de
estacategoría podemos encontrar los fijos y los regulables.yLos amortiguadores a
gas (monotubo o bitubo). No regulables yLos amortiguadores a gas (monotubo).
Regulables
Amortiguadores hidráulicos convencionales
Son aquellos en los que la fuerza de amortiguación, para controlar los
movimientos de lasmasas suspendidas y no suspendidas, se obtiene forzando el
paso de un fluido a través deunos pasos calibrados de apertura diferenciada, con
el fin de obtener la flexibilidad necesariapara el control del vehículo en diferentes
estados.Son los mas usuales, de tarados pre-establecidos (se montan
habitualmente como equipo deorigen). Son baratos pero su duración es limitada y
presentan pérdidas de eficacia con trabajoexcesivo, debido al aumento de
temperatura. No se suelen utilizar en conducción deportiva nien competición.Estos
amortiguadores de tipo telescópico y de funcionamiento hidráulico están
constituidos (fig.inferior) por una cilindro (A) dentro del cual puede deslizarse el
émbolo (B) unido al vástago(C), que termina en el anillo soporte (D), unido al
bastidor. Rodeando el cilindro (A) va otroconcéntrico, (F), y los dos terminan
sellados en la parte superior por la empaquetadura (E), por la que pasa el vástago
(C), al que también se une la campana (G), que preserva de polvo alamortiguador.
El cilindro (F) termina en el anillo (H), que se une al eje de la rueda y secomunica
con el cilindro (A) por medio del orificio (I). El cilindro (A) queda dividido en
doscámaras por el pistón (B); éstas se comunican por los orificios calibrados (J y
K), este últimotapado por la válvula de bola (L). Así constituido el amortiguador,
quedan formadas las cámaras (1, 2 y 3), que están llenas deaceite. Cuando la
rueda sube con relación al chasis, lo hace con ella el anillo (H) y, a la vez queél,
los cilindros (A y F), con lo cual, el líquido contenido en la cámara (2) va siendo
comprimido,pasando a través de los orificios (J y K) a la cámara (1), en la que va
quedando espacio vacíodebido al movimiento ascendente de los cilindros (A y F).
Otra parte del líquido pasa de (2) a lacámara de compensación (3), a través del
orificio (I). Este paso forzado del líquido de unacámara a las otras, frena el
movimiento ascendente de los cilindros (A y F), lo que supone unaamortiguación
de la suspensión.Cuando la rueda ha pasado el obstáculo que la hizo levantarse,
se produce el disparo de laballesta o el muelle, por lo que (H) baja con la rueda y
con él los cilindros (A y F). Entonces ellíquido de la cámara (1) va siendo
comprimido por el pistón y pasa a la cámara (2) a través de(J) (por K no puede
hacerlo por impedírselo la válvula antirretorno L), lo que constituye un frenode la
expansión de la ballesta o el muelle. El espacio que va quedando vacío en la
cámara (2)a medida que bajan los cilindros (A y F), se va llenando de aceite que
llega de la cámara (1) y,si no es suficiente, del que llega de la cámara de
compensación (3) a través de (I). Por tanto,en este amortiguador vemos que la
acción de frenado es mayor en la expansión que en lacompresión del muelle o
ballesta, permitiéndose así que la rueda pueda subir con relativa
facilidad y que actúe en ese momento el muelle o la ballesta; pero impidiendo
seguidamente elrebote de ellos, que supondría un mayor número de oscilaciones
hasta quedar la suspensiónen posición de equilibrio.Según el calibre del orificio
(J), se obtiene mayor o menor acción de frenado en los dossentidos; y según el
calibre del orificio (K), se obtiene mayor o menor frenado cuando sube larueda. En
el momento que lo hace, el aceite contenido en la cámara inferior (2) no puede
pasar en su totalidad a la superior (1), puesto que ésta es más reducida, debido a
la presencia delvástago (C) del pistón; por ello se dispone la cámara de
compensación (3), para que el líquidosobrante de la cámara inferior (2) pueda
pasar a ella. Todo lo contrario ocurre cuando la ruedabaja: entonces el líquido que
pasa de la cámara superior (1) a la inferior (2) no es suficientepara llenarla y por
ello le entra líquido de la cámara de compensación (3).
Este tipo de amortiguador se ha visto que es de doble electo; pero cuando la
rueda sube, laacción de frenado del amortiguador es pequeña y cuando baja es
grande (generalmente, eldoble), consiguiéndose con ello que al subir la rueda, sea
la ballesta o el muelle los quedeformándose absorban la desigualdad del terreno y,
cuando se produzca la expansión, seaelamortiguador el que lo frene o disminuya
las oscilaciones.
La energía desarrollada por el muelle en la "compresión" y "expansión" es
recogida por elamortiguador y empleado en comprimir el aceite en su interior. La
energía, transformada encalor, es absorbida por el líquido.Como el amarre de los
resortes se realiza entre el elemento suspendido y el eje oscilante delas ruedas,
los amortiguadores se montan también sujetos a los mismos elementos, con el
finde que puedan frenar así las reacciones producidas en ellos por los resortes.
Esta unión serealiza con interposición de tacos de goma, para obtener un montaje
elástico y silencioso de losmismos.La temperatura ambiente y el calor absorbido
por el aceite en el funcionamiento de losamortiguadores hidráulicos, influyen sobre
la viscosidad del líquido, haciendo que el mismopase con más o menos dificultad
por las válvulas que separan las cámaras, resultando unasuspensión más o
menos amortiguada. Por esta razón, en invierno, en los primeros momentosde
funcionamiento, se observa una suspensión más dura, ya que el aceite, debido al
frío, se hahecho más denso; en verano, o cuando el vehículo circula por un terreno
irregular, el aceite sehace más fluido y se nota una suspensión más blanda.
Suspensiones regulables o pilotadas
La elección de tarado en una suspensión convencional (las estudiadas
anteriormente) supone un difícil compromiso entre el confort y la estabilidad del
vehículo. Cuanto mas dura sea la suspensión, aumentara la estabilidad del
vehículo pero disminuirá el confort. Al contrario con una suspensión blanda
aumenta el confort pero disminuye la estabilidad. Por esta razón hay vehículos en
los que por sus condiciones de utilización disponen de tarados blandos que
absorben al máximo las oscilaciones de la carecería debidas a las irregularidades
del terreno y en cambio hay otros que por su conducción más deportiva optan por
tarados duros que dotan al vehículo de una mayor estabilidad sobre todo en
curvas y altas velocidades.
Lo ideal de una suspensión seria que se pueda adaptar a las condiciones del
terreno o a las preferencias del conductor.
Las suspensiones se pueden clasificar:
La suspensión pasiva
La suspensión semiactiva
La suspensión activa
La suspensión pasiva
La suspensión pasiva corresponde a las suspensiones estudiadas en los capítulos
anteriores y son las mas utilizadas actualmente en vehículos pequeños y medios.
Estas suspensiones no son regulables automáticamente.
La suspensión semiactiva
Mediante el empleo de sistemas regulados se permiten variar los mecanismos de
suspensión y amortiguación para adaptarlos a necesidades de uso deportivo o
confort. Por eso se habla del mecanismo de suspensión regulados, que utilizan al
contrario que una suspensión convencional, componentes regulables que pueden
estar asistidos por la electrónica: sensores, módulos electrónicos, etc. Estos
sistemas se denominan "semiactivos" y no necesitan de canal externo de energía.
Suspensión activa
Cuando se busca una mayor exigencia al sistema de suspensión, teniendo en
cuenta factores como el estado de la calzada, velocidad, comportamiento en la
conducción, etc. se necesita de un sistema de suspensión regulable que actué
sobre cada rueda de manera rápida y constante. Para conseguir este objetivo se
necesita de un sistema de control mucho mas complejo que los anteriores. La
suspensión activa se compone de una serie de sensores y actuadores que
necesitan de un canal externo de energía.
El fabricante Citroen siempre ha apostado por las suspensiones del tipo
hidroneumático. Dentro de estas suspensiones podemos ver como han ido
evolucionando, fabricando sistemas cada vez mas complejos y sofisticados:
Suspensión hidroneumática (pasiva)
Suspensión hidractiva (semiactiva)
Suspensión de control activo del balanceo SC.CAR (activa)
Hay otra manera de clasificar las suspensiones, en este caso se definirían como
"suspensiones de amortiguación pilotada ".
Actualmente existen una gama de suspensiones pilotadas e inteligentes que
ofrecen distintos niveles de rigidez en sus suspensiones, actuando sobre los
amortiguadores, en función del tipo de conducción del conductor y del firme del
trayecto.
Entre los distintos tipos de control de suspensión tenemos:
Suspensión autoniveladora : mantiene una altura de carrocería constante en
cualquier trayecto y de forma independiente a la carga del vehículo. Actúa
sobre la suspensión trasera. De este tipo existen suspensiones hidráulicas
y neumáticas.
Suspensión de amortiguación pilotada "manual" en la que unas
electroválvulas (válvulas de rigidez) modifican los pasos calibrados internos
de los amortiguadores permitiendo hasta tres tipos de tarados distintos,
suave, medio y firme. El cambio de un tipo a otro lo realiza el conductor por
lo que la rigidez de la suspensión no se adapta de forma continua a las
condiciones de marcha.
Suspensión de amortiguación pilotada "automática" , en este caso el control
de la suspensión la realiza una centralita electrónica, que a partir de los
datos obtenidos de unos sensores, actúa sobre las electroválvulas (válvulas
de rigidez) para endurecer o hacer mas suave la suspensión. El conductor
tiene la opción de cambiar el modo de suspensión de "AUTO" a "MANUAL".
Suspensión inteligente: ademas de controlar la dureza de la suspensión de
forma automática puede variar la altura de la carrocería en los dos ejes y
adaptarlas a las condiciones de marcha, por ejemplo bajando la carrocería
a altas velocidades. A este tipo de suspensiones correspondería por
ejemplo la "Hidractiva" de Citroen, y las Suspensiones Neumáticas que son
lo ultimo y mas avanzado y solo utilizadas en automoviles de lujo.
Principios de la suspensión.
En tiempos de los carruajes una preocupación fue tratar de hacer más cómodos
los vehículos. Los caminos empedrados eran una tortura para los ocupantes, pues
cada hoyo o piedra que las ruedas pasaran se registraba donde se sentaban con
la misma magnitud.
Se acolcharon los asientos, se pusieron unos resortes en el pescante del cochero,
para reducir esos impactos, pero el problema aún no se resolvía.
Hasta que se colgó la cabina del carruaje, con unas correas de cuero, desde unos
soportes de metal que venían de los ejes de modo que quedaba suspendida por
cuatro soportes y cuatro correas.
El resultado no fue el deseado, aunque los golpes eran parcialmente absorbidos,
la cabina se bamboleaba sin control, añadiendo a los golpes el mareo.Sin
embargo, podemos decir que ahí nació el concepto de suspensión: un medio
elástico que además de sostener la carrocería asimile las irregularidades del
camino.
A medida que las suspensiones evolucionaban y se hacían más eficientes, las
ruedas disminuyeron su tamaño. Esto se debe a que las ruedas de gran diámetro
reducían el efecto de las irregularidades del camino; y las ruedas pequeñas las
registraban más, porque entraban en los hoyos en mayor proporción.
Con el desarrollo del motor de combustión interna aplicado a los vehículos, las
ruedas evolucionaron, de la rueda de radios pasaron a la de metal estampado y a
la de aleación ligera; de la llanta de hierro a la de hule macizo, después al
neumático de cuerdas o tiras diagonales y finalmente al radial.
Función de la suspensión
Su funcion es la de suspender y absorber los movimientos bruscos que se
producirían en la carrocería, por efecto de las irregularidades que presenta el
camino, proporcionando una marcha suave, estable y segura. Para lograr dicha
finalidad estos componentes deben ir entre el bastidor (carrocería) y los ejes
donde van las ruedas. Denominamos suspensión al conjunto de elementos que se
interponen entre los órganos suspendidos y no suspendidos. Existen otros
elementos con misión amortiguadora, como los neumáticos y los asientos. Los
elementos de la suspensión han de ser lo suficientemente resistentes y elásticos
para aguantar las cargas a que se ven sometidos sin que se produzcan
deformaciones permanentes ni roturas y también para que el vehículo no pierda
adherencia con el suelo.
…Elementos de la suspensión
Principales elementos:
1-Resortes o 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 buenas propiedades elásticas y
absorben la energía mecánica, evitando deformaciones indefinidas. Cuando
debido a una carga o una irregularidad del terreno el muelle se deforma, y cesa la
acción que produce la deformación, el muelle tenderá a oscilar, creando un
balanceo en el vehículo que se reduce por medio de los amortiguadores. Existen
de 3 tipos:
-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 curvaduras formando un 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.
El siembloc consiste en dos casquillos de acero entre los que se intercala una
camisa de goma.
Si la ballesta es muy flexible se llama blanda, y, en caso contrario, dura; usándose
una u otra según el peso a soportar. Las ballestas pueden utilizarse como
elemento de empuje del eje al bastidor. Para evitar que el polvo o humedad, que
pueda acumularse en las hojas, llegue a “soldar” unas a otras impidiendo el
resbalamiento entre sí y, por tanto, la flexibilidad, se recurre a intercalar entre hoja
y hoja láminas de zinc, plástico o simplemente engrasarlas.
Suelen tener forma sensiblemente curvada y pueden ir colocadas
longitudinalmente o en forma transversal , esta última forma es empleada en la
suspensión por ruedas independientes, siendo necesario colocar en sus extremos
las gemelas.
Existen balletas llamadas “parabólicas”, en las cuales las hojas no tienen la misma
sección en toda su longitud. Son más gruesas por el centro que en los extremos.
Se utilizan en vehículos que soportan mucho peso.
-Muelles helicoidales: Otro medio elástico en la suspensión. No puede emplearse
comoelemento 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. Las espiras de los extremos son planas, para favorecer el
acoplamiento del muelle en su apoyo. Los muelles reciben esfuerzos de
compresión, pero debido a su disposición helicoidal trabajan a torsión.
-Barra de torsió n:Medio elástico, muy
empleadas, 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 barra se retorcerá, pero una vez
finalizado el esfuerzo recuperará su forma primitiva. El esfuerzo aplicado no debe
sobrepasar el límite de elasticidad del material de la barra, para evitar la
deformación permanente. Su montaje se puede realizar transversal o
longitudinalmente . La sección puede ser cuadrada o cilíndrica, siendo esta última
la más común. Su fijación se realiza mediante un cubo estriado.
2- Amortiguadores: La deformación del medio elástico, como consecuencia de
las irregularidades del terreno, da lugar a unas oscilaciones de todo el conjunto.
Cuando desaparece la irregularidad que produce la deformación y, de no frenarse
las oscilaciones, haría balancear toda la carrocería. Ese freno, en número y
amplitud, de las oscilaciones se realiza por medio de los amortiguadores. Los
amortiguadores transforman la energía mecánica del muelle en energía calorífica,
calentándose un fluido contenido en el interior del amortiguador al tener que pasar
por determinados pasos estrechos. Pueden ser de fricción o hidráulicos, aunque
en la actualidad sólo se usan estos últimos. Los hidráulicos, a su vez pueden ser
giratorios, de pistón o telescópicos; aunque todos están basados en el mismo
fundamento. El más extendido es el telescópico.
COMPONENTES DEL AMORTIGUADOR TELESCÓPICO:
Se compone de dos tubos concéntricos, cerrados en su extremo superior por una
empaquetadura , a través de la cual pasa un vástago , que en su extremo exterior
termina en un anillo por el que se une al bastidor. El vástago, en su extremo
interior, termina en un pistón , con orificios calibrados y válvulas deslizantes. El
tubo interior lleva en su parte inferior dos válvulas de efecto contrario. El tubo
exterior lleva en su parte inferior un anillo por el que se une al eje de la rueda. Un
tercer tubo , a modo de campana y fijo al vástago, sirve de tapadera o guarda
polvo.Se forman tres cámaras; las dos en que divide el émbolo al cilindro interior, y
la anular , entre ambos cilindros.
FUNCIONAMIENTO:
Al flexarse la ballesta o comprimirse el muelle, baja el bastidor, y con él, el vástago
, comprimiendo el líquido en la cámara inferior, que es obligado a pasar por los
orificios del émbolo a la cámara superior, pero no todo, pues el vástago ocupa
lugar; por tanto, la otra parte del líquido pasa por la válvula de la parte inferior del
cilindro interior a la cámara anular . Este paso obligado, del líquido a una y otra
cámara, frena el movimiento oscilante, amortiguando la acción de ballestas y
muelles de suspensión.Cuando ha pasado el obstáculo, el bastidor tira del
vástago, sube el pistón y el líquido se ve forzado a recorrer el mismo camino, pero
a la inversa, dificultado por la acción de las válvulas, con lo que se frena la acción
rebote. La acción de este amortiguador es en ambos sentidos, por lo que se le
denomina “de doble efecto”.
Su colocación no es vertical, sino algo inclinados, más separados los extremos
inferiores que los superiores, para dar más estabilidad al vehículo.
3- Barra estabilizadora: Al tomar las curvas con rapidez el coche se inclina, hacia
el lado exterior, obligado por la fuerza centrífuga. Para contener esa tendencia a
inclinarse se emplean los estabilizadores, que están formados por una barra de
acero doblada abiertamente. 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.
Otros elementos:
1- Bandejas: su finalidad es controlar los movimientos longitudinales de las
ruedas, por efecto de las salidas y frenadas fuertes, además permitir libremente
los movimientos verticales de las ruedas, por las irregularidades que presenta el
camino.
2- Topes de gomas: tiene como finalidad evitar los golpes directos de metal con
metal, cuando las oscilación pasan de los rangos normales.
3- Rótulas: tiene por finalidad permitir libremente los movimientos verticales de las
ruedas, como también los movimientos angulares de la dirección.
4- Tensor o barra tensora: su finalidad es la de controlar los movimientos
longitudinales, cuando en lugar de bandeja traen brazo de suspensión.
5- Candados: tienen por finalidad permitir la libre extensión de las hojas aceradas
del paquete de resortes, como tambien su curvatura.
CUESTIONES SOBRE LA SUSPENSIÓN CONVENCIONAL
1) Misión del resorte.
*.- La misión principal del resorte o muelle de suspensión, es permitir las subidas
y/o bajadas de las ruedas absorbiendo las grandes irregularidades del terreno.
2) Nombrar los diferentes tipos de resortes utilizados en la suspensión
convencional hasta ahora estudiados o Muelles helicoidales que pueden ser
cónicos, cilíndricos o una combinación de los dos. o Ballestas. o Barra de torsión.
3) Contestar las siguientes cuestiones sobre la ballesta. o ¿Que tiene mayor
elasticidad, la ballesta, la barra de torsión o el resorte helicoidal?
*.- La barra de torsión. o ¿Cómo se llama la lámina más larga de la ballesta?
*.- Lámina maestra o ¿Qué es la gemela?
*.- Es la pieza que situada en uno de los extremos de la ballesta permite su
movilidad. o ¿Cómo van montadas las ballestas en los turismos?
*.- Se suelen montar transversalmente en el puente trasero.
o ¿Y en los vehículos industriales?
*.- Se suelen montar longitudinalmente en el puente trasero.
4) ¿En qué puente del vehículo van ubicadas las barras de torsión y qué ventajas
presenta?
*.- Normalmente se montan en el puente trasero; y tienen la ventaja de su
excelente elasticidad, el poco espacio que ocupan, su nulo mantenimiento y la
posibilidad de alterar la altura del tren trasero.
5) Misión del amortiguador
*.- Principalmente cumple la misión de absorber las oscilaciones del muelle, las
vibraciones del peso del vehículo y la de empujar las ruedas contra el asfalto
durante la frenada.”
6) Nombrar los diferentes tipos de amortiguadores vistos hasta ahora.
*.- Amortiguador telescópico de dos cilindros y amortiguador telescópico con
cámara de volumen variable.
VERIFICACIÓN Y CONTROL DE LOS SISTEMAS DE SUSPENSIÓN
En primer lugar, hemos de tener en cuenta que la suspensión, junto a los
frenos y la dirección,
ocupa un lugar primordial en la seguridad activa del vehículo, por tanto, es muy
importante vigilar el
correcto funcionamiento de este conjunto. Como ejemplo cabe citar, que si
hacemos una prueba con
dos vehículos totalmente iguales, uno con amortiguadores nuevos y el otro con
amortiguadores
desvanecidos, y circulando a la misma velocidad, cuando deciden detener el
coche, el vehículo que
lleva mal los amortiguadores tarda un 30% más en detener el vehículo.
100EFA MORATALAZ. 1º ELECTROMECÁNICA DE VEHÍCULOS. CIRCUITOS
DE FLUIDOS, SUSPENSIÓN Y DIRECCIÓN
Cualquier intervención que realicemos en la suspensión se hará siguiendo las
indicaciones dadas
por el fabricante, tanto en utillaje como en el proceso de trabajo y en los recambios
utilizados.
Si en el taller disponemos de una estación Pre-ITV, podemos someter el
vehículo a examen, antes
del cual nos cercioraremos de que la presión de los neumáticos es la indicada por
el fabricante, que los
neumáticos son los indicados por el fabricante y que el coche sólo va cargado con
el conductor.
Colocado el eje delantero sobre la plataforma de medida, esperaremos unos
segundos hasta que las
ruedas terminen de vibrar, después haremos la misma operación con el eje trasero
y finalmente
analizaremos los resultados para proceder.
Si nos salen unos resultados entre el 45 y el 100 %, la suspensión está
correcta.
Si nos salen unos resultados entre el 25 y el 45 %, estamos con unos
amortiguadores en condiciones
regulares, se aconsejará al cliente cambiar los amortiguadores (siempre se
cambiarán los dos del
mismo eje, aunque sólo uno este mal).
Si nos salen unos resultados entre el 0 y el 25 %, estamos ante unas
condiciones peligrosas y será
imprescindible el cambio de amortiguadores o cualquier otro elemento de
amortiguación.
En ocasiones, después de hacer los reglajes oportunos en la suspensión o por
indicación del
propietario del vehículo, hemos variado la altura del vehículo, deberemos regularle
la altura de los
faros porque los haces de luz que desprenden los faros no estarán ajustados y
puede darse el caso de
que provoque deslumbramientos (si nos quedan muy altas) o una pérdida de
visión nocturna (si nos
han quedado bajas).
La verificación de un sistema de suspensión deberá comenzar con las
oportunas pruebas del
vehículo en carretera, que ponen de manifiesto las anomalías existentes. Un
recorrido por carretera
sinuosa da idea de la estabilidad y balanceo en curvas, que si es deficiente indica
una suspensión
blanda en exceso. Si se hace circular el vehículo por carreteras en mal estado,
podrán constatarse los
golpeteos y ruidos que puedan existir.
Del resultado de estas pruebas se obtendrán los siguientes síntomas:
a) Suspensión blanda: porque las ballestas, muelles, barras de torsión, etc., han
perdido flexibilidad,
lo que se produce con el paso del tiempo debido a las cargas que tienen que
soportar constantemente.
Se manifiesta también en que la altura de la carrocería al suelo disminuye. La
reparación en este caso
consiste en cambiar el elemento defectuoso.
También la suspensión puede resultar blanda debido a unos amortiguadores en
mal estado, en cuyo
caso deberán sustituirse, teniendo la precaución de montar los nuevos del mismo
tipo que los viejos,
para que no existan nunca tipos de dureza diferentes, sobre todo en un mismo eje.
Por esta misma
razón es aconsejable sustituir los dos del mismo eje a la vez.
b) Suspensión dura: debido al agarrotamiento parcial de una ballesta,
amortiguador, eje de
articulación de suspensión, etc., en cuyo caso deberá desmontarse el elemento
defectuoso y proceder a
su limpieza y reparación ó sustitución si es preciso.
c) Suspensión ruidosa: Debido a la rotura de alguna hoja de ballesta, muelle o
barra de torsión, en
cuyo caso es necesario cambiarlos. También pueden provenir los ruidos de los
amortiguadores, sus
casquillos elásticos o los brazos oscilantes, barra estabilizadora y, en general, de
cualquier articulación
elástica del sistema. En cualquier caso, será necesario localizar el ruido y cambiar
la pieza defectuosa.
Siempre que se observe cualquier casquillo deteriorado deberá cambiarse,
aunque no sea el causante
del ruido.
d) Vibraciones en la suspensión: Debidas generalmente a holguras en los ejes de
los brazos
oscilantes o deformaciones de los mismos, en cuyo caso se producen
irregularidades en el sistema de
101EFA MORATALAZ. 1º ELECTROMECÁNICA DE VEHÍCULOS. CIRCUITOS
DE FLUIDOS, SUSPENSIÓN Y DIRECCIÓN
dirección, como se verá en próximos temas. También pueden ser debidas a
defectos de los
amortiguadores, los cuales hay que desmontar para su comprobación, o bien,
utilizar una máquina
especial que los prueba montados en el vehículo.
Finalizada la prueba en carretera, se procederá a inspeccionar el vehículo
tratando de localizar
holguras o desgastes de los componentes, especialmente en las articulaciones de
rótulas, brazos de
suspensión, etc., y en la unión de estos elementos al chasis. Fundamentalmente
se revisarán los
siguientes puntos:
1.- Desgastes de las rótulas en las que se orienta la mangueta (figura 1), que se
pondrán de
manifiesto por holguras, que se notan al forzar la rueda de arriba abajo teniéndola
levantada. Si existe
holgura o una pérdida importante de grasa de la rótula por desgaste del
guardapolvos, deberá
sustituirse dicha rótula, lo cual se realiza soltando sus fijaciones al portamangueta
y brazo de
suspensión respectivamente (fig. 2). Cuando la rótula va fijada por cono y tuerca
(fig. 3), para soltarla
de su fijación ha de utilizarse un útil (C) que se acopla entre el brazo (B) y el
extremo del perno de la
rótula (A). Actuando sobre el tornillo del útil se consigue el despegue del cono de
fijación.
Fig. 1. Ubicación de las rótulas de suspensión Fig. 2. Sistema de fijación
de la rótula Fig. 3. Proceso de desmontaje de una rótula
2.- Holguras en articulaciones de brazos oscilantes, que pueden comprobarse
intentando mover el
brazo correspondiente con ayuda de una palanca, teniendo la rueda levantada del
suelo. En caso de
encontrar holguras, deberá desmontarse el brazo de suspensión para sustituir el
casquillo elástico
deteriorado. La extracción puede verse en la figura 4 y el montaje del nuevo
silenblok en la figura 5.
Fig. 4. Extracción del silenblock de un brazo de la suspensión
Figura 5. Montaje de un silenblok
3.- Deberá comprobarse el estado, posicionamiento y montaje de la barra
estabilizadora, ver figura
6, tanto en sus extremos como en el casquillo elástico (figura 7).
Figura 6. Disposición de montaje de la barra estabilizadora
Figura 7. Ubicación del casquillo elástico de la barra estabilizadora
102EFA MORATALAZ. 1º ELECTROMECÁNICA DE VEHÍCULOS. CIRCUITOS
DE FLUIDOS, SUSPENSIÓN Y DIRECCIÓN
4.- Se comprobará si existen fugas de líquido en los amortiguadores, lo que se
detecta por las
manchas que dejan. Esto indica mal estado del amortiguador, será necesaria la
sustitución, teniendo en
cuenta que deben cambiarse siempre los dos del mismo eje, aunque el otro esté
bien.
5.- Si la suspensión es blanda, deberán desmontarse los amortiguadores para
comprobar su estado, lo
cual se realiza abriéndolos a mano hasta su máxima extensión. Este movimiento
debe producirse de
manera que el amortiguador vaya abriéndose sin saltos ni irregularidades. Si
resulta fácil y rápida su
apertura, el amortiguador se encuentra deteriorado. La misma prueba debe
realizarse cerrando el
amortiguador y los resultados deben ser similares. En el desmontaje y montaje de
amortiguadores, hay
que poner especial atención de colocar los correspondientes anillos de caucho y
arandelas en la misma
posición que llevaban antes de desmontar.
6.- Deberá inspeccionarse el estado de los muelles helicoidales, constatando las
posibles roturas o el
posicionamiento defectuoso sobre sus soportes. En cualquier caso de anomalía se
sustituirá el elemento
defectuoso. En las suspensiones de tipo MCPherson (figura 8), se desmontará
todo el conjunto
soltándole de sus fijaciones inferior (1) y superior (2). Posteriormente y utilizando
el útil al efecto
(figura 9), podrá desmontarse el amortiguador. Sin este útil capaz de comprimir el
muelle mientras se
sueltan las fijaciones del amortiguador a la copela superior, no puede ser
desmontado éste, ya que la
soltar la tuerca de fijación se produciría el disparo del muelle, con el consiguiente
riesgo de accidente.
Figura 8. Fijaciones del conjunto de suspensión McPherson
Figura 9. Útil para el desmontaje del amortiguador
en las suspensiones McPherson
7.- En los sistemas de suspensión por barras de torsión deberá realizarse una
inspección del estado de
las barras y una verificación de alturas de la carrocería, que determina el estado
de la suspensión.
Cuando esta altura sea insuficiente, deberá procederse al reglaje correspondiente.
Si alguna de las
barras estuviera en mal estado, deberá ser sustituida, para lo cual se procederá a
descomprimir la
suspensión y posteriormente a retirar la barra de torsión. El montaje de la nueva
barra se realiza
posicionando el brazo de suspensión a una determinada altura (especificada por el
fabricante) por
medio de un útil como el representado en la figura 10. En esta posición se
introduce la barra, quedando
posteriormente la carrocería a la altura adecuada del suelo.
Figura 10. Posición del brazo de suspensión para el montaje de la barra de
torsión.
Finalizadas las reparaciones que haya sido preciso realizar, se procederá
nuevamente a probar el
vehículo en carretera, para constatar que los defectos encontrados anteriormente
han sido corregidos
con reparaciones bien realizadas.
Cuando se trata de amortiguar los golpes en la carretera, probablemente piensas
que los amortiguadores se ocupan de todo el problema. Sin embargo, esto no es
totalmente cierto. La realidad es que las bobinas o sopandas se maltratan en la
carretera con el rebote de los muelles. Ambas trabajan en conjunto para mantener
tu vehículo bajo control. Y estos dos componentes, además de una variedad de
brazos de control, ejes, varillas, bujes, juntas y muñones forman parte de lo que se
conoce comúnmente como una suspensión convencional. Muchas de la
camionetas SUV y pick-up más grandes aún utilizan este diseño probado a través
de los años.
Sin embargo, muchos de los vehículos de tracción delantera de hoy tienen un
sistema de suspensión de puntales que combina los brazos de control y los
amortiguadores de una suspensión convencional en una sola unidad, lo cual
elimina la necesidad de muchos otros componentes. Los puntales cuestan más,
pero hacen mucho más que los amortiguadores convencionales. Además hay
menos componentes que se puedan romper.
No importa qué tipo de suspensión tengas, su funcionamiento está influenciado
por la alineación de tu carro, la cual afecta todo, desde la posición del volante de
dirección hasta cómo tus ruedas tocan la carretera.
Principios de la suspensión.
En tiempos de los carruajes una preocupación fue tratar de hacer más cómodos
los vehículos. Los caminos empedrados eran una tortura para los ocupantes, pues
cada hoyo o piedra que las ruedas pasaran se registraba donde se sentaban con
la misma magnitud.
Se acolcharon los asientos, se pusieron unos resortes en el pescante del cochero,
para reducir esos impactos, pero el problema aún no se resolvía.
Hasta que se colgó la cabina del carruaje, con unas correas de cuero, desde unos
soportes de metal que venían de los ejes de modo que quedaba suspendida por
cuatro soportes y cuatro correas.
El resultado no fue el deseado, aunque los golpes eran parcialmente absorbidos,
la cabina se bamboleaba sin control, añadiendo a los golpes el mareo.Sin
embargo, podemos decir que ahí nació el concepto de suspensión: un medio
elástico que además de sostener la carrocería asimile las irregularidades del
camino.
A medida que las suspensiones evolucionaban y se hacían más eficientes, las
ruedas disminuyeron su tamaño. Esto se debe a que las ruedas de gran diámetro
reducían el efecto de las irregularidades del camino; y las ruedas pequeñas las
registraban más, porque entraban en los hoyos en mayor proporción.
Con el desarrollo del motor de combustión interna aplicado a los vehículos, las
ruedas evolucionaron, de la rueda de radios pasaron a la de metal estampado y a
la de aleación ligera; de la llanta de hierro a la de hule macizo, después al
neumático de cuerdas o tiras diagonales y finalmente al radial.
Función de la suspensión
Su funcion es la de suspender y absorber los movimientos bruscos que se
producirían en la carrocería, por efecto de las irregularidades que presenta el
camino, proporcionando una marcha suave, estable y segura. Para lograr dicha
finalidad estos componentes deben ir entre el bastidor (carrocería) y los ejes
donde van las ruedas. Denominamos suspensión al conjunto de elementos que se
interponen entre los órganos suspendidos y no suspendidos. Existen otros
elementos con misión amortiguadora, como los neumáticos y los asientos. Los
elementos de la suspensión han de ser lo suficientemente resistentes y elásticos
para aguantar las cargas a que se ven sometidos sin que se produzcan
deformaciones permanentes ni roturas y también para que el vehículo no pierda
adherencia con el suelo.