Sistemas de suspensión

SUSPENSION:

• La suspensión de un vehiculo tiene como función absorber las desigualdades del terreno sobre el que se desplaza, al la vez mantiene las ruedas en contacto con el pavimento, proporcionando un adecuado nivel de confort seguridad de marcha. Se puede decir que sus funciones básicas son las siguientes:

Funciones Básicas

• Reducción de fuerzas causadas por irregularidades del terreno.

• Control de la dirección del vehiculo.

• Mantenimiento de la adherencia de los neumáticos a la carretera.

• Mantenimiento de una correcta alineación de las ruedas.

• Soporte de la carga del vehiculo.

• Mantenimiento de la altura óptima del vehiculo.

REBAJAR LA SUSPENSION:• operación destinada a mejorar la

estabilidad del vehículo al bajar el centro de gravedad

• cambiando los elementos por más bajos y de menor elasticidad

• para disminuir el balanceo en las curvas.

• distribuir mejor la fuerza centrífuga entre las cuatro ruedas

• disminución de la deriva

• en línea recta produce un menor cabeceo

• reducción de la variación de asentamiento al frenar y acelerar

• por excesiva dureza y los desequilibrios introducidos por un reglaje incorrecto de la suspensión no sea muy estable.

• un vehículo más bajo tiene un uso

más limitado por ser más bajo, más duro, menos confortable.

• no soporta la misma carga que el original.

• causa del envejecimiento prematuro de la estructura del vehículo.

• si se cortan espiras del espiral o se debilita la suspensión puede tener peores resultados que la versión original.

Clasificación de las suspensiones• SUSPENSION RIGIDA :Están construidos por una barra de

acero lo suficientemente resistente para resistir las cargas por flexión. Este eje cumplía numerosas funciones: permitía que el bastidor se apoyase a las ruedas a través de las ballestas y llevaba en los extremos unas horquillas huecas para poder montar los muñones.

SUSPENSION INDEPENDIENTE:

• La principal ventaja es que se disminuye el peso no suspendido lo que permite que sean menores los choques transmitidos a los pasajeros al pisar desigualdades del camino. Otra ventaja es que las ruedas no se comunican mutuamente las irregularidades del camino y permanecen más en contacto con la carrocería y como puede aumentarse la flexibilidad de los resortes delanteros sin temor al cabeceo, la marcha es más confortable y la dirección más segura.

Componentes de una Suspensión • BANDEJA: Es un brazo articulado de la suspensión que en un

costado va acoplado a la carrocería o chasis y en el otro va montada la rótula de suspensión que va acoplada al muñón de la rueda. Pueden ser uno, dos o cuatro brazos, depende del tipo de suspensión que se utilice.

• Tiene brazos que sirven de punto de apoyo para la fijación de las bandejas y evitar los desplazamientos longitudinales de éstas. En algunos modelos esta barra tiene regulación y se utiliza para corregir el ángulo de avance.

Conjunto con bandejas de suspensión.

ROTULAS : Son las articulaciones del sistema de suspensión

Es una semiesfera con un vástago cónico roscado en un extremo y con un orificio en el roscado para poder colocar la chaveta de seguro para la tuerca de canastillo que la fija al brazo, en su otro extremo termina en una esfera que está encerrada en un casquillo que también es esférico y es lubricada por una capa fina de material autolubricante llamado PTFE y en su parte inferior se apoya en un resorte que la mantiene sin juego y permite absorber el impacto inicial.

TIRANTES : Son barras construidas de acero que en sus dos extremos

terminan con silentblock. Sirven para impedir la separación de dos elementos sujetos a sus extremos. Tienen la función de transmitir los esfuerzos de los elementos no suspendidos a la estructura del vehículo, con esto es difícil distinguir el esfuerzo al que está sometido el tirante.

BIELETA : • Es un pequeño tirante de acero que en sus extremos puede tener

silentblock o articulación, depende del tipo de anclaje que se necesite. Se requieren de anclajes que contrarresten las fuerzas de inercia que se originan en el frenado y la aceleración, también de las fuerzas centrífugas.

• Fija la barra estabilizadora con algún punto fijo de la suspensión (bandejas de suspensión o soporte de mac pherson)

BIELETA

BUJES: • Son elementos de caucho que pueden tener distintas formas, pero

una de ellas es cilíndrica para permitir el giro o movimiento circular de algún elemento mecánico. Generalmente se usan en bandejas, tensores, bieletas, barras estabilizadoras, barra panhard, ballestas, amortiguadores, soportes, etc. Su función es permitir un grado de elasticidad, eliminar ruidos o chillidos, absorber vibraciones, controlar en pequeña escala juego angular y axial.

SILENTBLOCK • Es un elemento de caucho de forma cilíndrica comprimido entre dos

elementos metálicos tubulares ubicados en el interior y el exterior del mismo, el caucho se adhiere al metal mediante una vulcanización.

• Los silentblock resuelven muchos problemas de diseño de articulaciones sobre todo cuando los movimientos son pequeños, estos elementos por la presencia de caucho son silenciosos, no requieren lubricación ni mantenimiento, amortiguan bien. Su utilización es principalmente en articulaciones de suspensión y en los tirantes de reacción de la carrocería.

TOPES DE GOMA • Son elementos de caucho de las suspensiones que están ubicados

en el último espacio de flexión de los muelles para evitar el contacto brusco entre las partes metálicas, generalmente entre el brazo de suspensión y la carrocería para que cuando la suspensión llegue al tope en ciertos casos también trabaja como muelle como complemento, salvo cuando ha recibido una carga muy grande que pasa a ser rígido. También se ha utilizado a veces como tope a los amortiguadores que tienen fijaciones más robustas.

TOPES DE GOMA

BARRAS ANTIACERCAMIENTO:

Son barras que se utilizan en los vehículos de competición sobre todo en los de rally, para poder darle rigidez a las torres de los amortiguadores.

BARRA ESTABILIZADORA • Es una barra de acero con forma de una C que en su parte central

rectilínea se acopla a la carrocería mediante dos bujes de goma montados en abrazaderas y en sus extremos se acopla las bandejas por medio de bieletas gomas o bujes. Puede ser usada en el eje delantero, en el eje trasero o en ambos.

• Al girar en una curva el vehículo está sometido a la fuerza centrífuga que debe ser contrarrestada para tener buena estabilidad y contener el balanceo, la barra estabilizadora afianza los elementos elásticos principales de la suspensión y da a la carrocería una rigidez suplementaria al balanceo lateral

• Si la barra está montada en el eje delantero aumenta la tendencia al subviraje si el comportamiento del vehículo era neutro y si el vehículo sobreviraba el comportamiento pasa a ser neutro. Si está montada en el eje trasero ocurre lo contrario.

BARRA ESTABILIZADORA TRASERA

BARRA ESTABILIZADORA DELANTERA

BARRA PANHARD • Es una barra recta de acero al carbono que termina en ambos

extremos con silentblock, se une transversalmente con un extremo a la carrocería y el otro al puente trasero, su función es permitir los desplazamientos verticales de las masas no suspendidas debido al juego de los resortes helicoidales e impedir los movimientos

relativos transversales.

BARRA PANHARD

AMORTIGUADORES

• La función del amortiguador es absorber las deformaciones y vibraciones del camino provocando una sensación de suavidad y confort al conducir.

• los amortiguadores deben reducir de forma instantánea las oscilaciones de las ruedas y de la carrocería en cualquier situación, pero sin perder el nivel de confort de los ocupantes del automóvil.

Tipos de amortiguadores• Amortiguador de cinta

• Amortiguador de fricción

• Amortiguador de HOUDAILLE

• Amortiguador hidráulico de pistón.

• Amortiguador hidráulico tipo lancia.

• Amortiguador hidráulico

• Amortiguador a Gas

AMORTIGUADOR HIDRÁULICO MONOTUBO

• FUNCIONAMIENTO• El tubo está lleno de un líquido especial (que se caracteriza por

bajas variaciones de la viscosidad cuando aumenta la temperatura) que durante el movimiento del émbolo pasa a través de los orificios calibrados (o de las válvulas) que tiene el émbolo. Durante el movimiento del vástago se crea una variación del volumen disponible, por lo que el volumen ocupado por el aire funciona como cámara de compensación.

CARACTERÍSTICAS• Un amortiguador hidráulico monotubo está compuesto

por un cilindro cerrado en un extremo, por cuyo interior se desliza un émbolo acoplado a un vástago; las dos partes, móviles entre ellas, están conectadas una a la suspensión y la otra a la carrocería.

• AMORTIGUADOR HIDRÁULICO DE DOBLE EFECTO

• CARACTERÍSTICAS :• El amortiguador bitubo está compuesto por dos

cámaras, una interna llamada de trabajo y otra externa llamada de reserva; la primera, siempre llena de aceite, contiene el vástago, el émbolo, las válvulas del émbolo y las válvulas básicas; la segunda tiene dos tercios de aceite y el resto de aire o gas a presión (según los modelos).

• 1. Cilindro de trabajo.• 2. Depósito de compensación.• 3. Émbolo.• 4. Cámara a presión durante la

fase de compresión.• 5. Funda de protección.• 6. Tuerca de cierre con junta de

estanqueidad.• 7. Cámara a presión durante la

fase de extensión.• 8. Válvula de trasvase.• 9. Válvula de extensión.• 10. Válvula de compresión.• 11. Válvula de compensación.• 12. Conducto de retorno del aceite

trefilado.

• FUNCIONAMIENTO• Funciona exactamente igual

que el amortiguador monotubo.

AMORTIGUADOR A GAS: • Está compuesto por un cuerpo

cilíndrico estanco A, en el interior del cilindro se aloja también el pistón flotante D, que forma en la parte superior la cámara de volumen variable E, llena de aire o un gas a presión. Debajo del pistón flotante, el cilindro del amortiguador está lleno de aceite y el pistón B forma dos cámaras comunicadas por sendas válvulas de paso calibrado

Tipos de amortiguadores

Cuando cambiar el amortiguador• Los amortiguadores deben cambiarse por parejas en cada tren. Un

desequilibrio resulta muy peligroso.• La vida útil de un amortiguador se sitúa en torno a los 50.000 kilómetros, pero

no es una medida exacta, ya que depende del estado de las vías por las que se transite y del estilo de conducción.

• Fugas de líquido:El amortiguador no debe tener manchas o señales de escurrimiento de aceite.

• Vibración del volante:Muchas veces suele confundirse con la vibración producida por el desbalanceo de los neumáticos, pero cuando hay fallas en los amortiguadores, se presenta un “juego” constante y con un rango mayor en el volante.

• Frenado disparejo:Puede indicar falta de alineación del tren delantero o bien desgaste de los amortiguadores.

• Pérdida de control: Por excesiva inclinación de la carrocería en curvas, o debido a vientos laterales.

• Rebote :Si el chasis "rebota" y permanece oscilando después de empujarlo hacia el piso o hay un excesivo vaivén del automóvil y golpes en la suspensión en algún hoyo o juntura del pavimento.

•Desgaste prematuro e irregular de los neumáticos :El constante salto de la llanta ante todo tipo de caminos produce este desgaste

BALLESTA: • Se le llama comúnmente paquete de resortes o elásticos y es uno

de los sistemas más primitivos de suspensión que fue aplicado a los carruajes alrededor del siglo XVI.

• Está constituido por una serie de hojas de acero curvadas elásticas y muy resistentes que van superpuestas unidas por un perno central y por abrazaderas.

• La hoja madre es la más larga, asume la función de guía de los muelles y de los ejes. En general es más gruesa que las otras y en los extremos termina en forma de ojo donde van montados los bujes, los pernos y los candados; para poder acoplarse a la carrocería.

Las hojas se extienden al ser sometidas a presión y se desplazan sobre sus apoyos. El rozamiento por deslizamiento, amortigua las oscilaciones de la ballesta y limita su recorrido. Para tener valores uniformes de rozamiento, las superficies deben estar bien pulidas y lubricadas con pasta de grafito. También se utilizan unas láminas de material sintético entre las hojas para lograr el mismo efecto y eliminar el ruido.

Se Fijan al diferencial por medio de abrazaderas en U.

abrazaderas en U

Fijación al chasis

RESORTES HELICOIDALES • Llamados comúnmente espirales, se fabrican con un hilo de acero

que se devana helicoidalmente sobre una espiga . Sus propiedades elásticas dependen del diámetro de la espiga, de la distancia entre las espiras, y del diámetro y las propiedades del hilo utilizado.

• Con diferentes alturas y diámetros distintos de arrollamiento es factible alcanzar un efecto progresivo de flexión.

BARRAS DE TORSION • Es una barra de acero de sección constante generalmente circular y

en sus extremos son de diámetro mayor para evitar la resistencia a la fatiga, estos extremos están dotados de perfiles acanalados o poligonales para poder acoplarse rígidamente a la bandeja en un extremo y en la carrocería o el chasis en el otro, estas barras tienen la posibilidad de regulación que permiten variar o emparejar la altura del vehículo.

• Se utilizan en vehículos tracción trasera, motor delantero (camionetas), en los puentes traseros en vehículos con tracción delantera.

Ventajas• Resistencia a la fatiga por la mejor posibilidad de un trabajo

superficial más perfecto.• Menor volumen, porque son barras que se ubican debajo del

vehículo.• Mayor energía elástica almacenable a igualdad de peso.• Facilidad de regulación.

Desventaja.• Requieren amortiguadores eficientes como complemento ya que no

evita oscilaciones .

Cuestionario

1. ¿Qué es el sistema de suspensión?2. En que tipo de vehículos se utilizan las ballestas3. Tipos de resortes empleados en la suspensión y cómo

funcionan 4. ¿Qué misión cumplen los amortiguadores en la

suspensión y cómo funcionan? 5. ¿Cuál es la función de una rotula?6. Cuando el amortiguador pierde efectividad como

afecta este la suspensión 7. ¿Qué es una carrocería monocasco?

MANTENIMIENTO Y REPARACION: • Antes de efectuar cualquier trabajo en la suspensión, se

deberá levantar el vehículo y anclarse bien en los caballetes para que no vaya a perder el equilibrio. Después de esto, hay que liberar la tensión producida por los muelles antes de proceder a desarmar cualquier componente de la suspensión.

Cambio de amortiguadores:

• En los vehículos convencionales, esta es una de las operaciones más básicas, en las que sólo se requiere montar bien los bujes, colocar el amortiguador en la posición correcta y darle un apriete que corresponda en los puntos A y B.

CONSEJOS DE INSTALACIÓN

CÉBADO

Este aceite permitirá la disipación del calor acumulado en el cartucho.

No debe utilizarse la pistola neumática para instalar los amortiguadores nuevos

Utilice siempre herramientas apropiadas y en perfecto estado de seguridad.

No agarre ni dañe el vástago pulido del pistón con tenazas, alicates u otras herramientas.

Es muy importante utilizar siempre un compresor de muelles adecuado y en perfecto estado de seguridad

generalmente en posición vertical

Cambio de amortiguadores Mc Pherson • Primero se sueltan sus fijaciones 1 y 2 se desmonta el

conjunto cuando está afuera se procede a montarle una prensa compresora de espirales como la de la figura 2, para quitarle la tensión al muelle y se procede a desmontar el conjunto basándose en el despiece de la figura 3,

Cambiar rótulas de suspensión • Cuando la rótula va fijada por perno y tuerca, como en la

figura 1 y 2, se saca la tuerca, el perno y se palanquea la bandeja para desconectar la rótula del muñón.

• Cuando la rótula va fijada por cono y tuerca, como en la figura 3, se saca la tuerca, con el extractor de rótulas C que se acopla entre el brazo B y el perno de la rótula A y se le va apretando el tornillo del extractor hasta que la rótula se desmonte.

Cambiar bujes de bandejas: • Con la bandeja ya desmontada, se procederá a la

extracción de los bujes de bandeja, tal como es ve en la figura 1, hay que colocar el brazo B en un tornillo mecánico, de manera que, apoye en sus mordazas.

• Para montar los bujes nuevos se hace de una forma similar, como se muestra en la Figura 2.

• Hay algunos bujes que tienen una determinada posición de montaje, debido a unos cortes practicados en el caucho, tal como se ve en la figura 3.

Despiece de la suspensión delantera

• En la figura inferior, se ve un despiece completo de una suspensión delantera tradicional, para tener una idea de la disposición de los elementos que la componen.

Cuadro de fallas más comunes• Suspensión Dura:

· Amortiguador golpeado.· Amortiguador trancado.· Barra de torsión con mucha tensión.· Puntas de hojas de resorte torcidas.

• Suspensión Blanda:

· Amortiguadores Reventados.· Muelles Vencidos.· Barra de torsión con poca tensión.

• Suspensión Ruidosa: · Rotura de una hoja de ballesta.

· Bujes de amortiguadores desgastados.· Bujes de barra estabilizadora desgastados.· Bujes de bandejas desgastados.· Rótulas desgastadas.

• Suspensión caída: · Hoja de resorte quebrada.

· Espiral cortado.· Barra de torsión quebrada.· Perno de barra de torsión quebrado

• Vibraciones en la Suspensión:

· Bujes de amortiguadores desgastados.· Bujes de barra estabilizadora desgastados.

• Desgaste de Neumáticos:

· Desgaste sesgado indica amortiguadores defectuosos.· Desgaste en extremo interno, puede ser rótula con juego.· Desgaste en extremo interno, puede ser buje de bandeja con juego.

• Golpes:

· Bujes de amortiguadores gastados o rotos.· Bujes de barra estabilizadora desgastados.

• Inspección Visual:

· Si el guardapolvo está roto, se deberá cambiar la rótula.· Si los amortiguadores están con filtración de líquido, se deberán cambiar.· Si hay una bandeja doblada o quebrada, se deberá cambiar.· Si tiene un tope de suspensión roto o le falta, se deberá cambiar.