Componentes suspensión

1. Función de la suspensión
Su función 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.

2. 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:

3. -Ballestas: Están compuestas por una serie de láminas de acero resistente y
elásticas, 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 corvaduras 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.

4. 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.

5. 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.

6. -Muelles helicoidales: Otro medio elástico en la suspensión. No puede
emplearse como elemento de empuje ni de sujeción lateral, por lo que es
necesario emplear bielas de empuje y tirantes de sujeción. Con el diámetro
variable se consigue una flexibilidad progresiva; también se puede conseguir
con otro muelle interior adicional. La flexibilidad del muelle será función del
número de espiras, del diámetro del resorte, del espesor o diámetro del hilo, y
de las características elásticas del material. 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.

7. -Barra de torsión: 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.

8. 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.

9. 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.

10. FUNCIONAMIENTO:
Al fletarse 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.
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11. 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.

12. 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.

13. 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 también su curvatura.

14. Tipos de Sistemas de Suspensión
Todos los sistemas que se describen a continuación constan de elementos
elásticos (ballestas, muelles helicoidales, barras de torsión o fuelles neumáticos),
amortiguadores y barras estabilizadoras. Los diferentes tipos de suspensión
pueden ser: con eje rígido (delantero, trasero), independiente (delantero, trasero)
o especiales.
Diferencias entre suspensión con eje rígido y la independiente.
La solución moderna en la suspensión independiente en los vehículos ha
alcanzado casi a la totalidad de los turismos, y en los camiones existen muchos
casos de adopción en sus ejes delanteros. Aunque al sistema se le han dado
innumerables soluciones, todas buscan las grandes ventajas que reporta y que
por su importancia destacan, la de disminuir los efectos de los pesos no
suspendidos, a los cuales no se puede amortiguar su movimiento por ballestas,
que los golpes y oscilaciones que recibe una rueda no se comunican a su pareja
de eje, y que el contacto con el piso es más seguro y la suspensión más flexible,
sin peligro tan cercano de rotura. Todas estas ventajas hacen una marcha más
confortable del vehículo, más segura su dirección y por lo tanto más garantía en
altas velocidades.
En el sistema de eje rígido se inclina la carrocería cuando encuentra un resalte y
en el independiente el bastidor permanece horizontal y las ruedas verticales, por
lo que necesitan el complemento de potentes amortiguadores y unos protectores o
topes de caucho que limiten las oscilaciones.

15. Suspensión con eje rígido delantero
-Suspensión con Ballestas
En la actualidad se emplean en camiones. Se caracterizan por unos
movimientos amplios y progresivos. La interacción de los amortiguadores de
doble efecto, el estabilizador y los muelles de goma huecos proporcionan un
excelente confort, tanto en el vehículo cargado como vacío. Las gemelas del
extremo posterior eliminan los tirones característicos de las suspensiones
convencionales. Los muelles de goma huecos contribuyen a ello cuando se
transportan grandes cargas por malos caminos, e impiden también las torsiones
del eje delantero en las frenadas fuertes. Se utilizan en vehículos pesados
ballestas parabólicas con un número reducido de hojas, ya que soportan
mayores pesos.

16. -Suspensión con Fuelles
En la suspensión en camiones se utilizan fuelles de nylon, reforzados con goma.
Son muy resistentes al aceite, productos químicos y desgaste mecánico.
Los fuelles se montan entre un collar que hay en el bastidor y un pistón metálico
, que permanece en su sitio obligado por un perno de guía . En los movimientos
de la suspensión el fuelle cede, comprimiéndose el aire que hay dentro,
proporcionando una contrapresión que aumenta en forma continua, lo que hace
que los movimientos de la suspensión sean suaves y regulares. En los fuelles
hay un muelle de goma que impide que se rebasen los movimientos,
permitiendo seguir manejando el vehículo, un corto trecho, en casos de que se
pinchara un fuelle. Estos pueden cambiarse rápida y sencillamente por el
conductor o en el taller, sin necesidad de herramientas especiales.

17. Suspensión con eje rigido trasero
-Suspensión con Ballestas
La suspensión posterior tiene dos ballestas a cada lado. Se caracteriza por su
progresividad, debido a que la longitud activa disminuye al aumentar la carga, lo
que hace que la ballesta se vuelva más dura. Estas ballestas son fáciles de
reforzar y reparar. El eje trasero es guiado por patines en el lado del bastidor y por
un eslabón sujeto en el anclaje delantero.
-Suspension con fuelles (Sistema Volvo)
Tiene un eje propulsor con ruedas gemelas y eje portador de ruedas sencillas , así
como elevador . Una válvula sensible a la carga regula automáticamente la altura
libre sobre el suelo. El eje propulsor está totalmente suspendido mediante cuatro
fuelles de aire y el eje portador (alzable) con dos . Además lleva amortiguadores y
barras estabilizadoras .

18. Suspensión independiente delantera
-Sistema por ballestas delanteras
La suspensión independiente con ballesta transversal , es quizás de las más
antiguas, existiendo múltiples aplicaciones. La ballesta es fijada, a la carrocería, en
su punto medio y sus extremos forman pareja con los brazos triangulares , para
soporte de los pivotes-manguetas, portadores de las ruedas. Entre el pivote y el
punto fijo , en el bastidor, se acopla un amortiguador hidráulico telescópico.
-Sistema por trapecio articulado delantero y muelles helicoidales
La muestra una suspensión típica de trapecio articulado. El brazo mangueta va unido
a dos trapecios formados por unos brazos, que se articulan al bastidor. En el brazo
inferior se apoya el muelle y se le une el amortiguador .El otro extremo del muelle y
amortiguador se apoyan y unen, respectivamente, al propio bastidor . El peso y las
irregularidades hacen oscilar a los brazos, comprimiendo el muelle y siendo
absorbidas las oscilaciones por el mismo amortiguador.
-Suspensión delantera por barra de torsión.
En este sistema, para la suspensión del eje delantero, se montan las barras en
sentido longitudinal y paralelas.

20. Suspensión independiente trasera
-Suspensión trasera por ballesta
En la actualidad se emplea poco en turismos. Se monta uniendo la ballesta al
bastidor, en su parte central con bridas , y los extremos por medio de gemelas al
eje trasero.
-Suspensión trasera por trapecio articulado y muelles helicoidales
En los vehículos de tracción delantera suelen utilizarse, como norma general,
para las ruedas traseras sistemas a base de trapecios articulados y muelles
helicoidales. Se diferencian del sistema articulado delantero en que, como estas
ruedas tienen que moverse siempre en la misma dirección, uno de los brazos
tiene la base más ancha cerca de la rueda, para mantener el paralelismo en las
mismas, estando sujeto a la carrocería con tirantes para absorber los esfuerzos
de frenado y aceleración.

21. -Suspensión trasera tipo Mac Pherson
Este tipo de suspensión , lleva un brazo único , tirante de sujeción y el soporte
telescópico en cada rueda trasera acoplado a la parte superior el eje de la rueda.
En el interior de este tubo se acopla el amortiguador, y el muelle se asienta sobre
dos cazoletas, una solidaria al tubo y la otra apoyada en la carrocería. Se trata de
una unión elástica. Este sistema resulta mecánicamente muy sencillo y, al ser
ligeras sus partes móviles, contribuye a que las ruedas superen las irregularidades
del terreno sin mucha variación en el ángulo que forman con el mismo. Con este
montaje la carrocería tiene que ser más resistente en los puntos donde se fijan los
soportes telescópicos, con objeto de absorber los esfuerzos transmitidos por la
suspensión.
-Suspensión trasera con brazos arrastrados
Los brazos arrastrados están montados sobre pivotes que forman ángulo recto
con el eje longitudinal del vehículo y unen las ruedas firmemente en posición, al
tiempo que les permite un movimiento de subida y bajada.El conjunto del
diferencial se apoya en el bastidor del vehículo en la carrocería.