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  1. 1. EDUCACIÓN EN LÍNEA
  2. 2. Sistemas Automotrices II Suspensiones
  3. 3. Introducción • Debe aislar las irregularidades del terreno. • Evitando daños en mercaderías. • Evitando fatiga. • Mantener al neumático en contacto. • Después del uso de muelles helicoidales en la Segunda Guerra Mundial se procedió al uso del amortiguador. • El conjunto de neumático y suspensión ha permitido mejores niveles de confort, estabilidad y seguridad en el automóvil. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  4. 4. Funciones principales • Permitir desplazamiento vertical de las ruedas. • Mantener la geometría de la suspensión. • Reaccionar a las fuerzas longitudinales (aceleración y frenado), fuerzas laterales (de giro) y los momentos generados por dichas fuerzas. • Resistir el balanceo de la carrocería. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  5. 5. Vibraciones • Se generan por la velocidad a la que circula el vehículo por el terreno. • Los pasajeros la pueden percibir de forma táctil, visual o auditiva (ruido). • Frecuencia vibración (0-25 Hz) y ruido (25- 25000 Hz). • Existen varias fuentes en las que se generan las vibraciones en el vehículo. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  6. 6. Vibraciones • Frecuencias verticales en el automóvil. • 1-3 Hz: Corresponde a frecuencias naturales de la carrocería. • 5-40 Hz: Frecuencias de oscilación de las masas no suspendidas. • 40-250 Hz: Vibraciones naturales de los neumáticos. • Fuentes de excitación: • Ajenas al vehículo o indirectas. • Propias del vehículo o directas. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  7. 7. Irregularidades del terreno • Son estudiadas mediante los valores de frecuencia espectrales. • La velocidad de circulación es importante para la generación de vibraciones en el habitáculo. • 5 mm de oscilaciones es indicativo de carreteras de excelente calidad • El diseño de la suspensión depende de ensayos realizados en el vehículo. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  8. 8. Irregularidades del terreno SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  9. 9. Irregularidades del terreno SISTEMAS AUTOMOTRICES II 𝑆𝑧 𝜔 = 𝐶𝑠𝑝 . 𝜔−𝑁
  10. 10. Irregularidades del terreno SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  11. 11. Fuentes de vibración del vehículo. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  12. 12. Fuentes de vibración del vehículo. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  13. 13. Fuentes de vibración del vehículo. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  14. 14. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones • A nivel biomecánico el cuerpo humano es una estructura que es afectada por ruidos y vibraciones. • Se comporta como un sistema vibratorio. • Los órganos se comportan como elementos viscoelásticos. • No es un sistema lineal. • Depende de la relajación muscular. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  15. 15. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones • El análisis varia en función de la ubicación del pasajero y de su posición. • Los músculos responden a las vibraciones, tensionándose o relajándose (produce cansancio muscular). • Incomodo. • Disminuir la atención. • Disminuir la capacidad de reacción. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  16. 16. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones • La sujeción del pasajero debe ser de por lo menos 1g para evitar que se mueva. • No es posible separarlas totalmente del ruido. • Esto refleja la calidad de la construcción del interior y su confort. • El nivel de percepción de vibración y ruido depende de la persona (Incomodidad Cinética Vibratoria ICV) SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  17. 17. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones • Rangos de frecuencia para el diseño del confort. • 1-6 Hz en sobreaceleración • 6-20 Hz en aceleración • 20-60 Hz en velocidad constante. • Estos valores se refieren a vibraciones verticales sinodales propuestos por Janeway, • No se considera el ruido. • Son datos obtenidos con un asiento duro SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  18. 18. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones • Límites para el cuerpo humano según la ISO 2631 entre 1 a 80 Hz. • Límite de exposición: sobrepasar estos valores es un riesgo para la salud. • Límite de capacidad reducida por fatiga. Límite en el que se disminuyen las capacidades para realizar cierto trabajo. • Límite de confort reducido: frontera en la cual se pueden realizar ciertas acciones como leer o comer. • En direcciones transversales la fatiga es mayor entre 1 y 2 Hz. • En direcciones verticales de 7 a 8 Hz. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  19. 19. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  20. 20. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  21. 21. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones • La vibración en el cuerpo es diferente de la cabeza. • El cuello sufre bastante de las aceleraciones producidas. • Cuello y cabeza son sensibles a frecuencias entre 18 y 20 Hz. • Frecuencias de 20 Hz o más son peligrosas para las vértebras cervicales. • Cabeceo produce una sensación de náuseas. • Entre 0.5 y 0.75 Hz en el oído interno SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  22. 22. Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones • Frecuencias de resonancia: • Pierna flexionada (sentado): 2 Hz • Pierna rígida: 20 Hz • Torso superior (hombro): 4-5 Hz • Antebrazo: 5-10 Hz • Columna vertebral: 10-12 Hz • Brazo: 16-30 Hz • Mano: 30-50 Hz • Globo ocular: 20-90 Hz • Vibraciones en el ojo pueden producir pérdida de agudeza visual (60 cm del arco visual a 100 m de profundidad). • El asiento debe transmitir una frecuencia de 1 a 2 Hz. • Tampoco es deseable eliminarlas. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  23. 23. Configuración de la suspensión • Depende de las fuerzas que se generan entre la carretera y el neumático. • De la deformación del neumático. • Deslizamiento del neumático. • La geometría y las posiciones espaciales dependen del tipo de suspensión utilizada. • Tienen un elemento elástico y uno disipativo. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  24. 24. Configuración de la suspensión • Para un análisis más fácil se considera lo siguiente: • Elementos rígidos • Para un análisis real se considera lo siguiente: • Geometrías ideales • Elasticidad de los componentes • Rozamiento • Pérdidas energéticas. • Inercias de los componentes SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  25. 25. Tipología de la suspensión • Se diseñan para que tengan 2 grados de libertad de movimiento. • Existen 3 tipos básicos de suspensión: • Suspensiones de eje rígido o dependientes • Suspensiones independientes • Suspensiones semindependientes SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  26. 26. Tipologías del sistema de suspensión SISTEMAS AUTOMOTRICES II INDEPENDIENTES - Dobletrapecio(short-longarm) - MacPherson - Multibrazo - Brazotirado DEPENDIENTES -Ejerígido - Puentedeformable - Semiejes oscilantes SEMIINDEPENDIENTES - EjedeDion - deejetorsional
  27. 27. Tipología de la suspensión SISTEMAS AUTOMOTRICES II Ejerígido Como principal ventaja, los ejes rígidos destacan por su sencillez de diseño y no producen variaciones significativas en los parámetros de la rueda como caída, avance, etc.
  28. 28. Tipología de la suspensión SISTEMAS AUTOMOTRICES II Puentedeformable Desventajas: mayor inestabilidad
  29. 29. Tipología de la suspensión • Semiejes oscilantes SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  30. 30. Tipología de la suspensión • Semiejes oscilantes SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  31. 31. Tipología de la suspensión • Suspensión de brazos arrastrados y semiarrastrados. SISTEMAS AUTOMOTRICES II Se la conoce también como suspensión de brazos tirados
  32. 32. Tipología de la suspensión • Suspensión McPherson. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  33. 33. Tipología de la suspensión • Suspensión McPherson. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  34. 34. Tipología de la suspensión • Suspensión de paralelogramo deformable SISTEMAS AUTOMOTRICES II También se la conoce como Suspensión de triángulos superpuestos
  35. 35. Tipología de la suspensión • Multilink SISTEMAS AUTOMOTRICES II También se la conoce como Suspensión Multibrazos
  36. 36. Tipología de la suspensión • Suspensión con eje de Dion. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  37. 37. Tipología de la suspensión • Suspensión con eje torsional. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  38. 38. Tipología de la suspensión • Suspensión con Panhard. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  39. 39. Tipología de la suspensión • Suspensión con cadena de Watt. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  40. 40. Tipología de la suspensión • Suspensión con ballestas. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  41. 41. Tipología de la suspensión • Ballestas transversales SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  42. 42. Tipología de la suspensión • Ballestas transversales SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  43. 43. Tipología de la suspensión • Suspensión con ejes de torsión. SISTEMAS AUTOMOTRICES II
  44. 44. ¡GRACIAS!

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