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Sistema de suspensión




Enviado por anderson_834



    1. Clases de sistemas de
      suspensión
    2. Sistema de suspensión
      delantera
    3. Suspensión Macpherson
      (de pierna)
    4. Suspensión de brazo
      largo y corto
    5. Suspensión de doble
      viga en I
    6. Sistema de suspensión
      traseros

    La suspensión de un automóvil tiene como
    objetivo el
    absorber las desigualdades del terreno sobre el que se desplaza,
    a la vez que mantiene las ruedas en contacto con el pavimento,
    proporcionando a los pasajeros un adecuado confort y seguridad en
    marcha y protegiendo la carga y las piezas del automóvil,
    también evitar una inclinación excesiva de la
    carrocería durante los virajes, inclinación
    excesiva en la parte delantera durante el frenado.

    Las características del manejo de un
    automóvil dependen del chasis y del diseño
    de la suspensión. En un extremo se encuentra la
    suspensión diseñada para proporcionar un suave
    desplazamiento encontrado en automóviles de lujo, en el
    otro extremo se encuentra la suspensión diseñada
    para proporcionar un desplazamiento firme y tenso como la
    suspensión de un automóvil de
    carreras.

    La gran mayoría de automóviles de motor poseen
    suspensiones que proporcionan un desplazamiento entre los discos
    extremos.

    En el diseño de la suspensión del
    automóvil la diferencia entre el peso amortiguado y el
    no-amortiguado es importante. El peso amortiguado es la totalidad
    del peso que se soporta por los muelles del automóvil, lo
    cual incluye la carrocería, estructura,
    motor, componentes de transmisión y todos lo que estos
    contienen.

    El peso no amortiguado es el de las partes entre los
    muelles y la superficie del camino, lo cual incluye llantas,
    ruedas, frenos, partes de la dirección y montaje del eje
    trasero.

    El sistema esta
    compuesto por un elemento flexible (muelle de resorte (ballesta)
    helicoidal, barra de torsión, estabilizador, muelle de
    caucho,
    gas o aire, etc. Y un
    elemento de amortiguación, cuya misión es
    neutralizar las oscilaciones del amasa suspendida originada por
    el elemento flexible al adaptarse a las irregularidades del
    terreno.

    Los elementos más comunes encontrados en los
    sistemas de
    suspensión son:

    • BRAZOS DE CONTROL:
      conectan la articulación de la dirección, eje de
      la rueda, con la carrocería o chasis. Los brazos oscilan
      en ambos extremos, permitiendo movimientos hacia arriba y hacia
      abajo. Los extremos exteriores permiten acción oscilatoria para la
      conducción.
    • ARTICULACION DE LA DIRECCION: forma del eje
      muñón o eje de rueda para soporte del cojinete y
      de la rueda.
    • BUJES DE HULE: los bujes torsionales de caucho
      permiten la acción oscilatoria hacia arriba y hacia
      abajo, de los brazos de control.
    • ROTULAS: permiten la acción oscilatoria entre
      el extremo de los brazos de control, para el movimiento
      de la suspensión hacia arriba y hacia abajo para la
      acción de viraje del automóvil
    • RESORTES: soportan el peso del automóvil. La
      flexión de los resortes en compresión y la
      extensión permite que las ruedas se muevan hacia arriba
      y hacia abajo para amortiguar la conducción
    • AMORTIGUADORES: amortiguan la acción de los
      resortes, impidiendo que la suspensión tenga una
      acción prolongada hacia arriba y hacia
      abajo.

    CLASES DE SISTEMAS
    DE SUSPENSION

    INDEPENDIENTE

    Una suspensión independiente consiste en que cada
    rueda esta conectada al automóvil de forma separada con
    las otras ruedas, lo cual permite que cada rueda se mueva hacia
    arriba y hacia abajo sin afectar la rueda del lado opuesto. La
    suspensión independiente se puede utilizar en las cuatro
    ruedas.

    NO INDEPENDIENTE

    En una suspensión no independiente las ruedas
    izquierda y derecha están conectadas al mismo eje
    sólido. Cuando una rueda se mueve hacia arriba o hacia
    abajo, hace que la rueda del lado opuesto se incline en su parte
    superior hacia afuera o hacia adentro. Normalmente es utilizada
    en la parte trasera de algunos automóviles con
    tracción trasera y en algunos automóviles en la
    parte delantera con tracción de cuatro ruedas.

    SEMI-INDEPENDIENTE

    Es utilizada en algunos automóviles de
    tracción delantera, lo cual permite un movimiento
    independiente limitado de cada rueda, al transmitir una
    acción de torsión al eje sólido de
    conexión.

    RESORTES EN ESPIRAL

    Lo resortes en espiral son los mas utilizados en los
    automóviles actuales, se emplean tanto en la
    suspensión delantera como la trasera. Un resorte en
    espiral es una varilla de acero enrollada.
    La presión
    requerida para comprimir el resorte es el coeficiente del
    resorte. El coeficiente del resorte es calculado para hacerlo
    compatible con cada automóvil; en algunos casos esto es
    distinto de derecha a izquierda. Los resortes en espiral de
    coeficiente variable proporcionando tasas distintas de
    compresión de resorte.

    Los resortes se clasifican en función de
    la deflexión bajo una carga dad, la ley de Hook
    indica que una fuerza
    aplicada a un resorte hace que este se comprima en
    proporción directa a la fuerza aplicada. Al retirarse la
    fuerza, el resorte regresa a su posición original, en caso
    que no sea sobrecargado. Los automóviles más
    pesados requieren resortes más duros. Los resortes
    están diseñados para soportar en forma adecuada la
    carga y proporcionar al mismo tiempo una
    conducción suave y blanda como sea posible.

    MUELLES DE HOJA

    La mayor parte de muelles de hoja están
    fabricados en placas de acero. Se utilizan muelles de una o
    varias hojas, en algunos casos como en la parte delantera como la
    trasera. Actualmente son utilizados exclusivamente en la parte
    trasera de automóviles y camiones ligeros.

    Unos muelles de una sola hoja son del tipo de placa de
    acero de espesor variable, con una sección central gruesa
    y delgada hacia ambos lados, lo cual permite un coeficiente de
    resorte variable para una conducción suave y una buena
    capacidad de soporte de carga. Un muelle de varias hojas posee
    una hoja principal con las terminales en cada extremo y varias
    hojas sucesivas mas cortas unidas mediante un perno central o
    abrazadera.

    El perno central o abrazadera se ajusta al eje, lo cual
    impide movimiento hacia delante i hacia atrás del eje,
    conservándolo alineado. En algunos casos se utilizan
    tacones o grapadas entre las hojas con el fin de reducir el
    desgaste, fricción y el ruido. Los
    muelles de las hojas poseen un ojo en cada extremo para fijarse
    con el chasis o bastidor.

    BARRA DE TORSION

    La barra de torsión esta sujeta al bastidor y se
    conecta indirectamente con la rueda. En algunos casos el extremo
    trasero de la barra esta fijo al chasis y el delantero al brazo
    de control de la suspensión, que actúa como
    palanca; al moverse verticalmente la rueda, la barra se tuerce.
    Las barras de torsión pueden estar montadas
    longitudinalmente o transversalmente. Las barras de
    torsión están hechas de una aleación tratada
    por calor para el
    acero, durante la manufactura
    son precisamente estiradas para darles una resistencia
    contra la fatiga.

    RESORTE DE AIRE

    La membrana de resorte de aire esta fabricada de
    compuesto plástico o
    caucho sintético. Se trata de un cilindro de aire con una
    placa de montaje. El montaje inferior se mueve hacia arriba
    dentro del cilindro conforme se comprime el aire en el
    mismo-

    CAUCHO

    Lo cauchos se utilizan entre los brazos de control, los
    protectores, los estabilizadores y los amortiguadores. Ayuda a
    absorber los golpes de la carretera, permiten algún
    movimiento y reducen el ruido.

    BRAZOS DE CONTROL

    Son los acoplamientos que conectan la
    articulación de la dirección, la punta del eje de
    la rueda con el chasis o la carrocería durante el
    movimiento hacia arriba y hacia abajo. Están construidas
    en acero estampado, forjado o de aluminio
    forjado. Los brazos de control lateralmente angostos requieren de
    una varilla de refuerzo para mantener el control de la rueda
    hacia delante o hacia atrás.

    Si los brazos de control superior e inferior poseen
    igual longitud. La rueda sigue perpendicular al camino, al pasar
    por un obstáculo, pero se mueve ligeramente hacia adentro,
    o cual reduce la distancia de las ruedas delanteras, altera la
    dirección y producen mayor desgaste de las llantas. En
    caso que el brazo superior sea mas corto del inferior, la rueda
    se inclina hacia adentro, al subir la distancia entre las ruedas
    no cambia, lo cual produce más control y menos desgaste de
    las llantas.

    Los bujes de los brazos de control están
    colocados a presión o atornillados en los extremos
    interiores de los brazos, permitiendo el movimiento oscilatorio
    del brazo sobre el eje o sobre un perno fijo en el
    chasis.

    La gran mayoría de bujes son de tipo de caucho
    torsional. De acuerdo el brazo se mueve hacia arriba o hacia
    abajo, se deforma el caucho que hay dentro de las corazas de los
    bujes interiores y exteriores, eliminando la fricción
    entre las partes de metal.

    ROTULAS

    La rotula sobre el brazo de control con el muelle de la
    suspensión se denomina articulación de bola de
    transporte de
    peso.

    Cuando la unión de la dirección se conecta
    a la dirección por encima del brazo de control se denomina
    articulación de bola de tensión. Esta en
    tensión por que el peso del automóvil trata de
    empujar la rotula desde el nudillo.

    Cuando el brazo de control esta arriba del nudillo de la
    dirección, empuja la rotula hacia la unión. Lo cual
    comprime la coyuntura de bola y por ello se le denomina
    articulación de bola de compresión.

    La rotula sobre el brazo de control no cargado se
    precarga porque no transporta peso. La articulación se
    precarga con un disco elastometrico o con un resorte de metal. La
    articulación se denomina articulación de bola
    precargada o de fricción. La precarga es lo
    suficientemente grande para mantener la bola asentada durante los
    cambios en las cargas en las carreteras ásperas, en los
    desplazos laterales y en los altos de emergencia.

    VARILLA DE TENSION

    La varilla de tensión impide que el extremo
    exterior de un brazo de control se mueva hacia delante o hacia
    atrás, un extremo esta fijo al chasis y el otro extremo al
    brazo de control en un Angulo de control aproximado de
    45º.

    Los bujes de caucho en la parte delantera de la varilla
    de tensión proporcionan amortiguamiento por los golpes en
    la varilla de tensión.

    BARRA ESTABILIADORA

    Una barra inclinada o barra estabilizadora se usa en la
    suspensión delantera de muchos vehículos y en
    algunas suspensiones traseras, la barra estabilizadora es una
    varilla en forma de U y en cada uno de los extremos conectada a
    los brazos de control inferiores a través de montajes de
    caucho. En las curvas la fuerza centrifuga transfiere parte del
    peso del automóvil a las ruedas exteriores. En caso que
    posean suspensión independiente no se puede contrarrestar
    la tendencia del automóvil a inclinarse hacia el extremo
    de la curva.

    Para reducir este efecto, los brazos de control
    izquierdo y derecho se conectan a una barra estabilizadora, la
    cual es en esencia una barra de torsión transversal, que
    cuando se inclina el automóvil, se tuerce para resistir el
    movimiento y mantener más nivelado el
    automóvil.

    AMORTIGUADORES

    El peso del automóvil que descansa sobre un
    muelle sin amortiguador continua sacudiéndose hacia arriba
    y hacia abajo después de una sacudida. El sacudimiento se
    detendrá gradualmente por la fricción en el sistema
    de suspensión.

    Los muelles es espiral de una sola hoja y las barras de
    torsión poseen muy poca fricción y los muelles de
    hojas múltiples ayuda a detener el sacudimiento con mayor
    rapidez. Un automóvil bajo sacudimiento es muy
    difícil de controlar, por que el peso efectivo sobre las
    llantas cambia de forma permanente.

    Los amortiguadores se instalan sobre un sistema de
    suspensión para detener rápidamente el sacudimiento
    natural de los muelles del automóvil, lo cual mejora el
    desplazamiento, control y manejo. El muelle controla el peso del
    automóvil y el amortiguador controla el sacudimiento o la
    oscilación.

    Un amortiguador es básicamente un cilindro con un
    pistón que se mueve dentro de el. El pistón posee
    unas aberturas u orificios internos.

    El liquido o fluido hidráulico es empujado a
    través de los orificios a medida que el pistón se
    mueve dentro del cilindro. Lo cual permite al fluido
    hidráulico que entre en la cámara de
    compresión y la cámara de rebote.

    Hay un tubo de reserva alrededor de la parte externa del
    cilindro de aplicación en la mayoría de
    amortiguadores. Una válvula de toma de compresión
    ente el cilindro de aplicación y la cámara de
    reserva controla el flujo de fluido hidráulico entre
    ellos. El pistón es empujado hacia abajo dentro del
    cilindro durante la compresión y hacia arriba durante el
    rebote.

    La energía absorbida por el amortiguador se
    convierte en calor, el cual calienta el fluido hidráulico.
    El calor pasa a través del compartimiento y se dirige
    hacia el aire alrededor del amortiguador. El control de fluido
    hidráulico durante la compresión y el rebote usa
    las aberturas de los orificios y las válvulas
    de disco.

    El flujo de fluido hidráulico en una
    dirección asienta el disco para restringir el flujo. El
    flujo en dirección reversa levanta la válvula desde
    su asiento y permite que se desplace el fluido hidráulico
    a través de la abertura.

    Debido a que las válvulas son de flujo más
    que de presión, las fuerzas de presión del
    amortiguador cambian a media que se cambia la tasa de
    aplicación del amortiguador, por lo tanto entre mas
    rápido se aplique el amortiguador, mas fuerza de control
    tendrá.

    Durante la extensión el amortiguador, el fluido
    hidráulico queda atrapado arriba del pistón en la
    cámara de rebote pasa a traces de la abertura del
    pistón a la cámara de compresión. La varilla
    del pistón toma el lugar del fluido hidráulico en
    la cámara de rebote y debido a que en la cámara de
    compresión no hay varilla, durante la extensión
    algo de fluido hidráulico debe desplazarse de la
    cámara de reserva a la cámara de compresión,
    compensando la cantidad de reserva desplazado por la
    varilla.

    Durante la compresión ocurre un flujo del fluido
    hidráulico de reserva hacia ambas cámaras. La
    presión acumulada en la cámara de compresión
    abre la válvula de compresión, permitiendo que el
    fluido hidráulico se desplace hacia la cámara de
    reserva.

    La reserva de fluido hidráulico alrededor del
    cilindro de aplicación del amortiguador no se encuentra
    llena de fluido hidráulico, el aire llena el espacio por
    arriba del fluido hidráulico en los amortiguadores
    estándar. El fluido hidráulico tiene turbulencia a
    medida que es forzado para que fluya hacia adentro y hacia fuera
    de la reserva a través de un orificio pequeño. La
    turbulencia causa que el aire de la reserva se mezcle con el
    fluido hidráulico del amortiguador.

    El mezclado causa que se formen burbujas de aire en el
    fluido hidráulico. Lo cual se denomina aireación.
    La aireación reduce la viscosidad del
    fluido hidráulico para disminuir la cantidad de control
    del amortiguador.

    En los caminos ásperos, los amortiguadores operan
    con mayor intensidad y causa que el aire se mezcle con el fluido
    hidráulico mas rápido de lo que puede
    escaparse.

    AMORTIGUADORES DE GAS

    Los amortiguadores de gas funcionan bajo los mismos
    principios que
    los amortiguadores hidráulicos. Una cámara en el
    amortiguador esta cargada de nitrógeno, el cual mantiene
    una presión constante sobre el fluido hidráulico
    que hay en el amortiguador, con el fin de evitar la
    aireación del fluido hidráulico durante los
    movimientos rápidos de la suspensión. El
    rendimiento del amortiguador mejora cuando no existen burbujas de
    aire en el fluido hidráulico.

    AMORTIGUADORES DE AIRE A PRESION

    Los amortiguadores de aire a presión son
    básicamente iguales a los amortiguadores
    hidráulicos. Las secciones superior e inferior
    están selladas mediante un diafragma de noeprofeno a fin
    de formar un cilindro de aire. Mediante un compresor de aire
    controlado electrónicamente la presión en el
    cilindro es mantenida entre aproximadamente 10 y 32 psi. Una
    tubería con su conector proporciona presión de aire
    al amortiguador. De acuerdo aumenta la carga del
    automóvil, los censores de altura señalan a la
    unidad de control electrónica, para que active el control del
    compresor y así aumentar la presión de aire en los
    amortiguadores, el sistema esta diseñado para diferentes
    cargas y mantener en forma automática la altura del
    automóvil.

    AMORTIGUADORES AJUSTABLES

    Los amortiguadores ajustables proporcionan una
    conducción firme, mediana o suave. Al ajustar el
    amortiguador se modifica el ajustable de las válvulas
    internas.

    Un flujo mayor de fluido hidráulico entre las
    cámaras permite un amortiguador más suave, un flujo
    restringido da como resultado un amortiguador mas
    firme.

    Algunos amortiguadores se ajustan en forma manual, al girar
    una perilla de ajuste o el cuerpo del amortiguador controlado
    eléctrica o electrónicamente se utiliza un
    solenoide eléctrico.

    SISTEMA DE
    SUSPENSION DELANTERA

    La articulación de la suspensión delantera
    es mucho más compleja que la de la suspensión
    trasera.

    Las suspensiones delanteras de todos los carros actuales
    son independientes. Lo cual significa que cada rueda delantera
    esta conectada por separado al chasis. Permitiendo que las ruedas
    reacciones independientemente con las irregularidades del
    camino.

    Las suspensiones delanteras de todos los carros actuales
    son independientes. Lo cual significa que cada rueda delantera
    esta conectada por separado al chasis. Permitiendo que las ruedas
    reaccionen independientemente con las irregularidades del
    camino.

    SUSPENSIÓN
    MACPHERSON (DE PIERNA)

    En la gran mayoría de automóviles actuales
    se utiliza la suspensión por pierna. Puede ser instalada
    adelante o atrás. Se conforma de un solo brazo de control
    inferior, un ensamble de pierna (tirante tubular), amortiguador y
    un resorte.

    El brazo de control esta fijo a través de rotulas
    al chasis y a la parte inferior de la pierna. La parte superior
    esta sujeta a una sección reforzada de la
    carrocería.

    La pierna modificada tiene un amortiguador de tipo
    pierna espiral ubicado en el brazo de control inferior y el
    chasis. La suspensión de pierna utiliza un cilindro de
    aire en la parte superior de la pierna en forma de
    resorte.

    SUSPENSION DE
    BRAZO LARGO Y CORTO

    La suspensión de brazo largo y corto tiene en
    cada rueda un brazo de control superior y un brazo de control
    inferior. Los brazos están fijos al chasis en el extremo
    interior del brazo mediante bujes que permiten el movimiento
    vertical de los extremos exteriores de los brazos.

    Los brazos están fijos, mediante rotulas a una
    articulación de la dirección. Las rotulas permiten
    que la punta del eje de la rueda se mueva hacia arriba o hacia
    abajo, así como girar a la izquierda como a la derecha. La
    desigualdad de longitud de los brazos hace que en la parte
    superior de la rueda se mueva hacia adentro y hacia fuera con el
    movimiento de suspensión, impidiendo que la llanta resbale
    o ruede lateralmente en la parte inferior, donde esta en contacto
    con la superficie del camino.

    Cada rueda puede moverse hacia arriba y hacia abajo en
    forma independiente. En la suspensión de brazo largo y
    corto, el resorte en espiral puede colocarse entre el chasis y el
    brazo de control inferior o parte superior del brazo de control
    superior.

    SUSPENSION DE
    DOBLE VIGA EN I

    La suspensión de doble viga en I es una forma de
    suspensión semi-independiente. Son utilizadas dos vigas en
    I, para cada una de las ruedas, la cual esta fija a un lado del
    chasis y se extiende hasta la punta del eje y a la rueda del otro
    costado. El extremo de la rueda viga I se mueve hacia arriba y
    hacia abajo y gira en el otro extremo. Este tipo de
    suspensión es utilizado en algunas camionetas livianas. En
    automóviles de tracción delantera, la
    función de la doble viga en I se consigue en la parte
    delantera mediante dos vigas de eje de acero, una de las cuales
    posee el diferencial.

    SISTEMA DE
    SUSPENSION TRASEROS

    La suspensión trasera esta diseñada para
    proporcionar comodidad en el manejo, mantener en contacto las
    ruedas con el camino; aunque tiene mucho en común con la
    suspensión delantera, difiere en diseño y
    disposición. El muelle de hojas absorbe la fuerza de
    torsión del eje trasero durante la aceleración y el
    frenado.

    La fuerza de torsión de tiende a torcer el
    comportamiento
    del eje, el cual, a su vez trata de torcer el muelle. Esta
    acción se denomina enrollado se reduce con una
    sección corta y dura del muelle hacia delante. La fuerza
    de torsión y las cargas del freno absorbidas durante la
    aceleración y el frenado tratan de torcer el muelle de
    hojas.

    La torsión del tren propulsor y las fuerzas de
    frenado pueden torcer los muelles.

    Para evitarlo, el eje o funda del eje se monta adelante
    del centro del muelle, con un amortiguador colocado adelante y
    atrás.

    La estabilidad de la suspensión trasera se mejora
    montando brazos de control que oscilan entre eje o funda del eje
    y el chasis, y un brazo de control en diagonal, llamado tensor,
    tirante o varilla de tensión.

    Los resortes absorben los impactos del camino y soportan
    el peso del automóvil; la posición y estabilidad
    del eje se logran con brazos de control colocados entre la
    carrocería o el chasis y el eje o funda del
    eje.

    En los automóviles con tracción delantera
    la torcion del motor no se transmite a la suspensión
    trasera. Muchos automóviles poseen eje de viga flexible,
    que son un tipo de suspensión trasera
    semi-independiente.

    Los sistemas de suspensión trasera con
    tracción delantera incluyen suspensión de pierna
    independiente, suspensión no independiente de eje
    sólido, suspensión semi – independiente de
    torsión de los brazos colgantes, suspensión
    independiente de formas A

    A.D.

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