Sistema de suspensión 1

8.825 visualizaciones

Publicado el

sistema de suspensión

Publicado en: Motor
0 comentarios
8 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
8.825
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
2.672
Acciones
Compartido
0
Descargas
416
Comentarios
0
Recomendaciones
8
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Sistema de suspensión 1

  1. 1. Sistema de Suspensión 1 Mundo Mecánica Automotriz. Todos los derechos reservados.
  2. 2. Sistema de Suspensión 1 Índice Página Fundamentos de la Suspensión 3 Resortes 7 Principio de Funcionamiento del Amortiguador 9 Tipos de amortiguadores 11 Suspensión delantera independiente 13 Suspensión trasera rígida 15 Suspensión trasera independiente 17 Barra estabilizadora, Tirantes de Apoyo, Bujes de Suspensión 18 Servicio y diagnóstico 19 Alineación de las ruedas 20 Camber y Cáster 22 Ángulo de Inclinación de la Dirección 24 Convergencia 26 Medición de ángulo toe y camber 27 Medición de caster y SAI 28 Neumáticos 29 Tipos de neumáticos y construcción 30 Información del neumático en la banda lateral 34 Aros y sus marcas 36 Inspección de las ruedas 37 Instalación y balanceo de neumáticos 39 Desgaste de los neumáticos y causas probables 41 Rev:0 2 Mundo Mecánica Automotriz
  3. 3. Sistema de Suspensión 1 Fundamentos de la Suspensión Distancia entre ruedas y trocha: la distancia entre la línea central de cada rueda en un eje se llama trocha. La distancia entre en centro de cada neumáticos delantero y trasero se llama distancia entre ejes. Si el vehículo esta alineado apropiadamente, las ruedas rodaran en una línea paralela con la línea geométrica central del vehículo. La cantidad de agarre o fricción entre el camino y los neumáticos es el principal factor que limita la aceleración del vehículo, movimiento en los virajes y se detención. Mientras mayor sea la fricción, más rápido puede acelerar el vehículo, girar y detenerse. El contacto del neumático del vehículo con el camino es afectado por varias fuerzas. La dinámica del vehículo es el estudio de esas fuerzas y sus efectos en el movimiento del vehículo. La geometría del vehículo, suspensión y diseño de la dirección afectan el manejo del vehículo. La aislación del ruido del camino es la capacidad del vehículo de absorber o aislar las irregularidades del camino desde el habitáculo de pasajeros. La capacidad de aislamiento es controlado por la condición del sistema de suspensión y sus componentes. El funcionamiento apropiado del sistema de suspensión permite a la carrocería del vehículo viajar relativamente sin disturbios mientras transita por caminos ásperos. Esto se consigue a través del uso combinado de bujes, resortes y amortiguadores hidráulicos. Rev:0 3 Mundo Mecánica Automotriz
  4. 4. Sistema de Suspensión 1 La variación de fuerza del neumático es una medida de la capacidad para mantener el vehículo en el camino y esta directamente afectada por el desempeño de los amortiguadores o montantes. Los amortiguadores y montantes ayudan a mantener las cargas verticales sobre los neumáticos produciendo la resistencia al rebote, derrape y oscilación del vehículo durante la transferencia de peso. También ayudan a reducir la oscilación al frenar y mantener un andar balanceado durante la aceleración. La carga sobre los neumáticos cambia en la medida que el centro de gravedad del vehículo cambia durante la aceleración, desaceleración y durante los virajes. El centro de gravedad es un punto cerca del centro del vehículo; y corresponde al punto de balanceo del vehículo. Durante el frenado, la inercia produce un cambio en el centro de gravedad del vehículo y el peso se transfiere desde los neumáticos traseros a los delanteros, esto se conoce como oscilación. De manera similar, el peso se transfiere desde adelante hacia atrás durante la aceleración. Esto se conoce como asentarse. Al girar en una esquina, la fuerza cientrífuga empuja el centro de gravedad del vehículo hacia fuera. La fuerza cientrífuga es contrarrestada por la tracción de los neumáticos. La interacción de estas dos fuerzas mueve el peso desde el lado del vehículo en el interior de la curva al lado exterior del automóvil, y el vehículo se inclina. Al ocurrir esto, el peso sobre los resortes en el lado interior disminuye y ese lado del vehículo se levanta. Este peso se traslada a los resortes del lado exterior del vehículo, y este lado baja. Esto se conoce como balanceo de la carrocería. Rev:0 4 Mundo Mecánica Automotriz
  5. 5. Sistema de Suspensión 1 Suspensión es término dado al sistema de resortes, amortiguadores y varillas que conectan un vehículo a sus ruedas. El sistema de suspensión tiene una función dual: contribuir a la conducción y frenado del vehículo para mejorar la seguridad activa y mantener una conducción placentera, permitiendo que los ocupantes del vehículo estén cómodos y razonablemente bien aislados del ruido del camino, golpes y vibraciones. La suspensión también protege al vehículo mismo y cualquier carga o equipaje de daño y desgaste. El diseño de la suspensión frontal y trasera de un vehículo puede ser diferente. Los amortiguadores de un vehículo en realidad son absorbedores de vibraciones. Sin embargo, en los chasis de automóviles, la aplicación de amortiguadores ha llegado a ser el término mas ampliamente usado. Como ya se ha explicado, muchas cosas afectan a un vehículo en movimiento, distribución del peso, velocidad, condiciones del camino y viento, estos son algunos factores que afectan la manera en que un vehículo se desplaza por un camino. Bajo todas esas variables sin embargo, el sistema de suspensión del vehículo, incluidos los amortiguadores, montantes y resortes debe estar en buenas condiciones. Los componentes gastados de la suspensión pueden reducir la estabilidad del vehículo y la maniobrabilidad del conductor. Esto también puede acelerar el desgaste en otros componentes de la suspensión. Sin suspensión: el vehículo es sólido y pierde contacto con el camino cuando va sobre baches. Con resortes pero sin amortiguadores: el vehículo es capaz de absorber los golpes pero la suspensión sin amortiguación significa que el vehículo continúa rebotando y provoca que los neumáticos pierdan contacto con el camino. Con resortes y amortiguadores: el vehículo no solo absorbe los golpes si no que también los amortiguadores suavizan el efecto de los resortes y previenen que el vehículo rebote. Ellos en conjunto mantienen los neumáticos en contacto con el camino. Rev:0 5 Mundo Mecánica Automotriz
  6. 6. Sistema de Suspensión 1 El chasis conecta los neumáticos y ruedas con la carrocería del vehículo. El chasis esta compuesto por un marco, el sistema de suspensión, el sistema de dirección, los neumáticos y ruedas. El marco es el miembro estructural que soporta el motor del vehículo y la carrocería, que a su vez es soportado por la suspensión y las ruedas. El sistema de suspensión es un conjunto usado para soportar peso, absorber y amortiguar los golpes del camino, y ayudar a mantener el contacto de los neumáticos con el camino, así como una apropiada relación de las ruedas con el chasis. El sistema de dirección es el mecanismo que permite al conductor guiar y dirigir el vehículo. Rev:0 6 Mundo Mecánica Automotriz
  7. 7. Sistema de Suspensión 1 Resortes Los resortes soportan el peso del vehículo, mantienen la altura y absorben los golpes del camino. Los resortes son el lazo flexible que permite al marco y la carrocería viajar relativamente sin disturbios mientras que los neumáticos y la suspensión siguen las imperfecciones del camino. Cuando se aplica una carga adicional a los resortes, o el vehículo encuentra una imperfección en el camino, los resortes absorberán la carga comprimiéndose. Los resortes son un componente muy importante del sistema de suspensión y suministran comodidad en el viaje. Durante el estudio de los resortes el termino rebote se refiere al movimiento vertical (hacia arriba y abajo) del sistema de suspensión. El movimiento de la suspensión hacia arriba que comprime el resorte y el amortiguador se llama sacudida o compresión. El movimiento hacia abajo del neumático y las ruedas que extiende el resorte y los amortiguadores se llama rebote o extensión. Resorte espiral: El resorte comúnmente usado es el resorte espiral. El resorte espiral es una varilla larga de acero enrollada como una bobina. El diámetro y el largo de la varilla determinan la resistencia del resorte. Al aumentar el diámetro del cable se producirá un resorte más resistente, mientras que al aumentar su largo lo hará más flexible. La relación del resorte, a veces referida como la relación de deflexión, se usa para medir la resistencia del resorte y es la cantidad de peso necesaria para comprimir un resorte 2.5cm. Algunos resortes de espiral están hechos con una relación variable. Esta relación variable se consigue construyendo el resorte con materiales que tienen diferente espesor o enrollando el resorte de manera que el espiral se comprima progresivamente con una relación alta. Los resortes de relación variable suministran una relación baja del resorte en condición descargado, ofreciendo un andar suave, y una alta relación del resorte bajo condiciones de carga, resultando en mayor soporte y control. Rev:0 7 Mundo Mecánica Automotriz
  8. 8. Sistema de Suspensión 1 Resorte de hojas Los resortes de hojas están diseñados de dos formas: multi hoja y mono hoja. El resorte multi hoja esta fabricado de varias placas de acero de diferentes largos unidas y agrupadas entre ellas. Durante el funcionamiento normal, el resorte se comprime para absorber los golpes del camino. Las hojas del resorte se flectan y deslizan unas contra otras permitiendo el movimiento de suspensión. Un ejemplo de resorte de mono hoja es el resorte de hoja graduada. La hoja es gruesa en el centro y disminuye su espesor hacia los extremos. Muchos de estos resortes de hojas están fabricados de un material compuesto, mientras que otros están fabricados en acero. En muchos casos los resortes de hojas se utilizan en pares, montados longitudinalmente (adelante y atrás). Sin embargo existe un creciente número de fabricantes de vehículos que usan un resorte de hoja único montado transversalmente (lado a lado). Resortes de aire El resorte de aire es otro tipo de resorte que se esta haciendo muy popular en los vehículos de pasajeros, camiones livianos y camiones pesados. El resorte de aire es un cilindro de goma cargado con aire comprimido. Un pistón acoplado al brazo de control inferior se mueve hacia arriba y abajo con el brazo de control inferior. Esto produce que el aire comprimido se comporte como un resorte. Rev:0 8 Mundo Mecánica Automotriz
  9. 9. Sistema de Suspensión 1 Principio de Funcionamiento del Amortiguador Sin amortiguadores ni apoyos, los resortes se extenderían y liberarían su energía en una relación sin control. Controlando los movimientos de los resortes y los componentes de la suspensión, como las varillas de conexión, estos funcionarán dentro de su rango de diseño y mientras el vehículo esta en movimiento, se mantendrá la alineación dinámica de las ruedas. Los amortiguadores convencionales no soportan el peso del vehículo. En su lugar, la finalidad principal del amortiguador es controlar el movimiento de los resortes y la suspensión. Esto se ejecuta convirtiendo la energía cinética del movimiento de la suspensión en energía térmica, o energía calórica, que será disipada a través del fluido hidráulico. Los amortiguadores son básicamente bombas de aceite. A un extremo del vástago del amortiguador esta acoplado un pistón, que trabaja sobre un fluido hidráulico en el tubo de presión. A medida que la suspensión viaja de arriba hacia abajo, el fluido es forzado a pasar por orificios dentro del pistón. Sin embargo, estos orificios dejan fluir solo una pequeña cantidad de líquido a través del pistón. Esto controla el movimiento del pistón, el que a su vez controla el movimiento del resorte y la suspensión. La cantidad de resistencia que desarrolla un amortiguador depende de la velocidad de la suspensión y la cantidad y tamaño de los orificios en el pistón. Todos los amortiguadores modernos son dispositivos de amortiguación hidráulicos sensibles a la velocidad, lo que significa que mientras más rápido se mueva la suspensión, mayor será la resistencia ofrecida por el amortiguador. Debido a esta cualidad, los amortiguadores se ajustan a las condiciones del camino. Como resultado, el amortiguador reduce la relación de rebote, oscilación o balanceo, Cabeceo durante el frenado y saltos durante la aceleración. Rev:0 9 Mundo Mecánica Automotriz
  10. 10. Sistema de Suspensión 1 El amortiguador trabaja sobre el principio de desplazamiento del fluido en los ciclos de compresión y extensión. Un vehículo típico o un camión liviano tendrán más resistencia durante su ciclo de extensión que en su ciclo de compresión. El ciclo de compresión controla el movimiento de un vehículo sin resortes, mientras que el de extensión controla el peso mayor con resortes. Ciclo de compresión: durante la carrera de compresión o movimiento hacia abajo, parte del líquido fluye a través del pistón, desde la cámara B a la cámara A, y algo también a través de la válvula de compresión en el cilindro de reserva. Para controlar el flujo, hay tres etapas de válvulas en el pistón y en la base de la válvula. A velocidad baja del pistón, la primera etapa se inicia y restringe la cantidad de flujo del fluido. Esto permite un flujo controlado desde la cámara B a la cámara A. A velocidades más altas de pistón, el incremento de presión del fluido bajo el pistón en la cámara B produce que los discos se separen del asiento de la válvula. A altas velocidades, el límite de la segunda etapa, la fase de los discos, da lugar al inicio de la tercera etapa, los orificios de restricción. El control de la compresión, entonces, es la fuerza que resulta de la alta presión presente en la cámara B, que actúa en la parte inferior del pistón y área del pistón. Ciclo de extensión: Al moverse el pistón y el vástago en dirección hacia arriba, a la parte superior del tubo de presión, el volumen de la cámara A se reduce y por lo tanto hay una presión mayor que en la cámara B. Debido a esta alta presión, el líquido fluye hacia abajo a través de la válvula de tres etapas del pistón a la cámara B. El volumen del vástago del pistón ha sido retirado desde la cámara B aumentando considerablemente este volumen. Entonces, el volumen del fluido desde la cámara A es insuficiente para llenar la cámara B. La presión en la cámara de reserva ahora es mayor que en la cámara B, forzando a la base de la válvula de admisión a retirarse de su asiento. El líquido entonces fluye desde la reserva a la cámara B, manteniendo la presión del tubo al máximo. El control de extensión es una fuerza que resulta de la alta presión presente en la cámara A, y que actúa sobre el lado superior del área del pistón. Rev:0 10 Mundo Mecánica Automotriz
  11. 11. Sistema de Suspensión 1 Tipos de Amortiguadores Existen diferentes diseños de amortiguadores en uso actualmente, tales como los de tubo simple o doble, o los cargados con gas o aceite. Los de diseño de doble tubo tienen un tubo interior, conocido como el tubo de trabajo, o tubo de presión y un tubo exterior, conocido como el tubo de reserva. El tubo exterior se usa para almacenar el exceso de fluido hidráulico. Nótese que el vástago del pistón pasa a través de una guía y sella el extremo superior del tubo de presión. La guía del vástago mantiene el vástago en línea con el tubo de presión, y le permite al pistón moverse libremente en su interior. El sello mantiene el aceite hidráulico en el interior y la contaminación afuera. La válvula base, localizada en la parte inferior del tubo de presión controla el movimiento del fluido durante el ciclo de compresión. La medida del diámetro interior del tubo corresponde al diámetro del pistón en el lado interior del tubo de presión. Generalmente, mientras más grande sea la unidad, mayor es el nivel potencial de control, debido al mayor desplazamiento del pistón y las áreas de presión. A mayor área del pistón, menor presión interna de funcionamiento y temperatura. Esto suministra mayor capacidad de amortiguación. Diseño de doble tubo, cargado con gas El desarrollo de los amortiguadores cargados con gas fue el mayor avance en la tecnología de control de manejo. Este avance resolvió muchos problemas de control de viaje que ocurrían debido a un número cada vez mayor de vehículos que utilizan la construcción de carrocerías unificadas, de menor distancia entre ejes, y el uso incrementado de neumáticos de alta presión. La presión del Nitrógeno en el tubo de reserva varía entre 6 y 10bar, dependiendo de la cantidad de fluido en el tubo de reserva. La presión del gas nitrógeno comprime las burbujas de aire en el fluido hidráulico. Esto previene la mezcla de aceite y aire, y la formación de espuma. La espuma afecta el desempeño porque puede comprimirse (no el fluido). Con la aireación reducida, el amortiguador es capaz de reaccionar más rápido y más predecible, permitiendo un tiempo de respuesta más rápido y ayudando a mantener los neumáticos firmemente adheridos a la superficie del camino. Rev:0 11 Mundo Mecánica Automotriz
  12. 12. Sistema de Suspensión 1 Un beneficio adicional de la carga de gas, es que este crea un reforzamiento mediano en la relación del resorte del vehículo. Esto no significa que el amortiguador cargado por gas levante el vehículo a la altura de viaje si los resortes se debilitaran. Esto ayuda a reducir el balanceo de la carrocería, cabeceo durante el frenado, la oscilación y el efecto de aceleración. Este reforzamiento mediano en la relación del resorte es también causado por la diferencia en el área de superficie bajo y sobre el pistón. Con una mayor área de superficie debajo del pistón que arriba, mas líquido presurizado esta en contacto con esta superficie. Por esta razón un amortiguador cargado con gas se extenderá por sí mismo. Diseño Mono-tubo Estos son amortiguadores de gas de alta presión con solo un tubo, el tubo de presión. Dentro del tubo de presión hay dos pistones: un pistón de división y un pistón de trabajo. El pistón de trabajo y el vástago son muy similares al amortiguador de doble tubo. La diferencia en la aplicación real es que el amortiguador mono tubo puede montarse de arriba hacia abajo o de forma invertida, éste funcionará en cualquier posición. Adicionalmente a la flexibilidad de su montaje, el amortiguador mono tubo es un componente significativo, junto con el resorte, en el soporte del peso del vehículo. Otra diferencia que se puede advertir es que el amortiguador mono tubo no tiene válvula base. En su lugar, todo el control durante el ciclo de compresión y extensión tiene lugar en el pistón. El tubo de presión del mono tubo es mayor que el doble tubo, para acomodarse al largo muerto. Un pistón divisor que flota libremente en el extremo inferior del tubo de presión, separa la carga de gas y aceite. El área debajo del pistón divisor esta presurizada a alrededor de 24bar con gas nitrógeno. Este gas a alta presión ayuda a soportar algo del peso del vehículo. El aceite se encuentra en el área sobre el pistón de división. Durante el funcionamiento, el pistón de división se mueve hacia arriba y abajo, y el vástago del pistón se mueve hacia adentro y afuera del amortiguador, manteniendo la presión del tubo al máximo en todo momento. Rev:0 12 Mundo Mecánica Automotriz
  13. 13. Sistema de Suspensión 1 Suspensión Delantera Independiente Puntal McPherson: El sistema básicamente esta compuesto por un resorte y un amortiguador que bascula sobre una rotula en un brazo inferior simple. En algunos sistemas más sofisticados, en el extremo superior hay un cojinete de rodillos. El apoyo mismo es el miembro que soporta la carga en el conjunto, con el resorte y el amortiguador efectuando su trabajo de forma opuesta a la que efectivamente esta soportando el vehículo. En la imagen no se puede ver el amortiguador debido a que esta encerrado dentro el forro negro en el interior del resorte. La cremallera de la dirección esta conectada directamente al soporte inferior del amortiguador, o a un brazo frontal o trasero del muñón (en este caso). Cuando se conduce, este físicamente tuerce el apoyo y el cuerpo del amortiguador (y en consecuencia el resorte), para girar las ruedas. El resorte esta asentado en una placa especial en la parte superior del conjunto, el que permite que tenga lugar el giro. Doble Horquilla (Resorte espiral tipo 1) Esta es una suspensión del tipo doble A, o doble horquilla. El muñón de la rueda esta soportado por un brazo inferior y superior de perfil “A”. En este tipo, el brazo inferior soporta la mayor parte de la carga. Si se mira de frente este tipo de sistema, lo que se vera es un verdadero paralelogramo que permite al muñón moverse verticalmente de arriba hacia abajo. Cuando el conjunto hace eso, también se causa un leve movimiento de lado a lado por el arco que describe la horquilla alrededor de sus puntos de giro. Este movimiento de lado a lado se conoce como flotación. Si las horquillas fueran infinitamente largas, el movimiento de flotación estaría siempre presente. Hay otros dos tipos de movimiento de las ruedas con relación a la carrocería cuando se articula la suspensión. El primero es el ángulo toe (ángulo de dirección). El segundo es el ángulo camber. El ángulo de dirección y el ángulo camber son los que desgastan los neumáticos. Rev:0 13 Mundo Mecánica Automotriz
  14. 14. Sistema de Suspensión 1 Doble Horquilla (resorte espiral tipo 2) Esta también es una suspensión de brazos del tipo doble-A aunque el brazo inferior en estos sistemas puede en ocasiones ser reemplazado con un brazo sólido simple (como se muestra en la imagen). La única diferencia real entre este sistema y el anterior, es que la combinación resorte/amortiguador se mueve entre los brazos a la parte superior del brazo superior. Esto traslada la capacidad de soporte de carga de la suspensión casi completamente al brazo superior y al montante del resorte. El brazo inferior en este caso es un brazo de control. Suspensión Multi-link El principio básico de la suspensión multi-link es el mismo descrito para la doble horquilla, pero en lugar de horquillas superior e inferior sólidas, cada brazo de la horquilla es un elemento separado. Están unidos en la parte superior e inferior del muñón, tomando entonces una configuración de horquilla. Al girar el muñón por la dirección, este altera la geometría de la suspensión torciendo los cuatro brazos de la suspensión. Ellos tienen un complejo sistema de pivote diseñado para permitir que esto ocurra. Existe una gran cantidad de variaciones posibles con muchas diferencias en la cantidad y complejidad de uniones, número de brazos, posición de las partes, etc, pero ellos son fundamentalmente lo mismo. Nótese que en este sistema el resorte (rojo) esta separado del amortiguador (amarillo). Suspensión de brazo tensor El sistema de brazo tensor tiene un brazo de suspensión que esta unido a la parte frontal del chasis, permitiendo a la parte trasera oscilar hacia arriba y abajo. Cuando están en pares se convierten en sistema de brazo tensor doble, y trabajan en exactamente el mismo principio del sistema doble horquilla descrito anteriormente. La diferencia es que el lugar de brazos adheridos desde el lado del chasis, ellos se mueven hacia atrás en forma paralela. Rev:0 14 Mundo Mecánica Automotriz
  15. 15. Sistema de Suspensión 1 Tipos de Suspensión Trasera Rígida Eje rígido, resorte de hojas En este sistema el eje de transmisión esta sujeto al resorte de hojas con abrazaderas, y los amortiguadores están normalmente sujetos directamente al eje. Los extremos del resorte están directamente sujetos al chasis, así como los extremos de los amortiguadores. La principal desventaja de esta disposición es la falta de sujeción lateral para el eje, lo que significa que hay una gran inclinación de lado a lado. Eje rígido, resorte espiral La idea básica es la misma, pero los resortes de hojas han sido removidos para dar lugar a una combinación de resortes “espiral sobre aceite” y amortiguadores, o como se muestra en la imagen, resorte espiral y amortiguadores separados. Debido a que los resortes de hoja han sido removidos, el eje ahora necesita tener soporte lateral mediante un par de brazos de control. Los extremos frontales de estos están sujetos al chasis, los extremos traseros al eje. La variación mostrada en la imagen es más compacta que el tipo espiral sobre aceite, lo que significa que se tienen resortes más pequeños o más cortos. Esto a su vez permite al sistema adaptarse a un área menor debajo del vehículo. Eje de torsión Este sistema se usa en los vehículos de transmisión delantera, donde el eje trasero no es conducido. El eje de torsión esta ubicado en forma transversal bajo el vehículo con las ruedas acopladas a cada extremo de este. Las unidades de resorte/amotiguador o los apoyos están sujetos a cada extremo y asientan en las cavidades para la suspensión en la carrocería o el chasis. El eje de torsión tiene integrados dos brazos tensores en lugar de brazos separados de control necesarios para el sistema sólido con resorte espiral. Las variaciones de este sistema pueden tener resortes y amortiguadores separados o una combinación de espiral sobre aceite como se muestra en la figura. Rev:0 15 Mundo Mecánica Automotriz
  16. 16. Sistema de Suspensión 1 Una característica notoria de este sistema es la barra de trocha (o barra Panhard). Esta es una barra diagonal ubicada en forma transversal desde un extremo del eje a un punto justo enfrente del brazo de control opuesto (como en la figura), o en ocasiones diagonalmente hacia la parte superior de montaje del resorte opuesto. Esto es para prevenir el movimiento lado a lado en el eje que pudiera causar problemas de conducción. Una variación de esto es el ángulo de torsión que es idéntico con la excepción de la barra Panhard. En un eje de torsión, el eje esta diseñado para torcerse ligeramente. Esto suministra, en efecto un sistema semi independiente, por que un golpe en una rueda es parcialmente absorbido por la acción de torsión del eje. Otra variación en este sistema elimina los espirales y los reemplaza por barras de torsión ubicadas de forma transversal al chasis y acopladas al perfil de conducción de los brazos de torsión. Sistema de 4 barras La suspensión de 4 barras puede utilizarse en la parte frontal o trasera de los vehículos y se presenta en dos variedades. Triangulada, como se muestra en la imagen de la derecha, y paralela, como se muestra a la izquierda. El diseño paralelo funciona bajo el principio de un paralelogramo de movimiento constante. El diseño de la suspensión de 4 barras es tal que el soporte del extremo trasero es siempre perpendicular al suelo, y el ángulo del piñón nunca cambia. Esto, combinado con la estabilidad lateral de la barra Panhard, ejecuta un excelente trabajo de ubicación del extremo trasero y lo mantiene en una alineación apropiada. El diseño triangulado funciona con el mismo principio, pero las dos barras superiores son oblicuas hacia el interior y unidas al soporte del extremo trasero muy cerca del centro. Esto elimina la necesidad de una barra Panhard separada, lo que a su vez significa que el conjunto completo es aun más compacto. Existen muchas variaciones en el sistema de 4 barras, por ejemplo: Si las 4 barras anguladas van desde el eje hacia a fuera del chasis cerca de la línea de centro, esto se llama "Unión Satchell". Esto tiene ciertas ventajas sobre los ejemplos de arriba. Ambas varillajes angulados pueden invertirse para tener las varillas anguladas debajo del eje y las paralelas sobre el eje. El centro de giro baja con las barras anguladas bajo el eje, una función difícil de conseguir sin este diseño. Rev:0 16 Mundo Mecánica Automotriz
  17. 17. Sistema de Suspensión 1 Suspensión Trasera Independiente Si se puede acomodar en la parte frontal de un vehículo, puede ser adaptada a la parte trasera sin la complejidad de la cremallera de dirección. Se puede encontrar versiones simplificadas de todos los sistemas independientes en los ejes traseros de los vehículos. Esto significa que las ruedas pueden montarse independientemente y equiparse con resortes. La finalidad principal de este tipo de suspensión es aumentar el espacio interior disponible en el vehículo. Muchos sistemas de suspensión utilizados tienen torres de apoyo en la parte frontal y trasera del vehículo. En la parte delantera esto no es realmente un problema, pero en la parte trasera esto disminuye el espacio del porta equipaje. La suspensión trasera independiente separa los amortiguadores de los resortes. Para lograr esto, se requiere una suspensión del tipo brazo tensor de forma que no haya brazos oscilantes debajo de los arcos de las ruedas. Los resortes se han acortado y desplazados hacia adentro y debajo. En la primera variación, los amortiguadores todavía se asientan verticalmente pero el espacio que tienen es fuertemente reducidos debido a que ya no tienen los resortes de espiral a su alrededor. En la segunda variación el amortiguador es una unidad en miniatura montada dentro de los resortes debajo del vehículo. Rev:0 17 Mundo Mecánica Automotriz
  18. 18. Sistema de Suspensión 1 Barra Estabilizadora, Tirantes de Apoyo y Bujes de Suspensión Bujes de suspensión: actualmente existen varios tipos de montaje de los amortiguadores. Muchos de esos usan bujes de goma entre el amortiguador y la estructura o la suspensión para reducir la transmisión de ruido del camino y la vibración de la suspensión. Los bujes de goma son flexibles para permitir el movimiento durante el movimiento de la suspensión. El soporte superior del amortiguador esta conectado a la estructura del vehículo. Barra anti vuelco: (también llamada barra estabilizadora, barra anti oscilación, barra de oscilación, ARB) es un dispositivo de la suspensión del vehículo que conecta las ruedas opuestas (izquierda/derecha) mediante brazos cortos de palanca unidos por un resorte de torsión. Una barra de oscilación aumenta la rigidez al volcamiento, su resistencia a volcarse en los giros, independiente de la relación de sus resortes en dirección vertical. El aumento de la rigidez al volcamiento de la suspensión aumenta la relación de transferencia de peso de las ruedas en el lado exterior del giro. Como se aplica más peso a las ruedas exteriores, la adherencia de los neumáticos aumenta hasta que se alcanza su límite, aumentado sus ángulos de deslizamiento. Si la transferencia de peso delantero y trasero no es igual, los ángulos de deslizamiento en el extremo con mayor transferencia de peso serán más grandes, resultando en problemas de conducción. El uso de las barras anti vuelco permite que la transferencia de peso de las ruedas delanteras y traseras se ajuste de forma separada, compensando el balance de peso desigual entre el frente y la parte trasera y afinando la característica de manejo del vehículo. Tirantes de apoyo: una barra de apoyo o tirante de apoyo puede utilizarse en conjunto con montantes McPherson en un chasis de carrocería monocasco o unificada para suministrar resistencia extra entre las torres de apoyo. Una barra de apoyo esta diseñada para reducir su flexibilidad de la torre de apoyo mediante une dos torres paralelas de apoyo. Estas transmiten la carga de cada torre de apoyo durante los giros a través de la tensión y compresión de la barra de apoyo que comparte la carga entre ambas torres. Un resultado directo de esto es la rigidez mejorada del chasis, la reducción de sub viraje, disminuye el desgaste de neumáticos y la fatiga de material se reduce notablemente en la torre de apoyo. Rev:0 18 Mundo Mecánica Automotriz
  19. 19. Sistema de Suspensión 1 Servicio y Diagnóstico Los resortes de espiral no necesitan ajustarse y es una parte libre de problemas. La falla más común es el debilitamiento del resorte, los resortes que se han debilitado bajan el diseño de la altura del vehículo lo que cambiará la geometría de alineación. Esto puede producir desgaste del neumático, problemas de conducción y desgaste de otros componentes de la suspensión. Durante el servicio de la suspensión es muy importante la medición de la altura del vehículo. Si la medición de altura no esta dentro de las especificaciones del fabricante, es necesario el reemplazar los resortes. Los amortiguadores pueden revisarse utilizando un banco de pruebas de amortiguadores, balanceándose sobre el vehículo o desmontando los amortiguadores del vehículo. Debe hacerse una inspección visual para identificar sellos de aceite dañados (que pueden provocar un atascamiento del amortiguador), marcas de deslizamiento o uniones de montaje agrietadas. Apretar los pernos al torque de apriete especificado por el Manual de Servicio. Rev:0 19 Mundo Mecánica Automotriz
  20. 20. Sistema de Suspensión 1 Alineación de las Ruedas Todo conductor espera que su vehículo tenga un volante de dirección derecho que haga que el vehículo viaje en línea recta, sin desviación, a menos que él lo decida. En una curva, el vehículo debe viajar solo donde esta siendo dirigido y retornar al centro cuando se completa el giro. La alineación incorrecta de las ruedas puede producir problemas severos tales como: el volante de dirección no esta alineado cuando se conduce en un camino nivelado, ruidos inusuales en el sistema de suspensión, el vehículo se desvía desde un lado a otro de la ruta, el vehículo tira o se arrastra hacia un lado cuando viaja en línea recta o cuando se frena, vibraciones en el volante de dirección o a través de los asientos del vehículo, sensación de dirección floja del vehículo, desgaste disparejo de los neumáticos, chillido de los neumáticos en las curvas o el volante no retorna fácilmente después de un giro. La alineación correcta es crítica para la seguridad del vehículo, estabilidad del frenado, extensión de la vida útil de los neumáticos y viaje cómodo y seguro. La complejidad de los sistemas de suspensión modernos requiere de mediciones cuidadosas en las cuatro ruedas y ajustes precisos. Rev:0 20 Mundo Mecánica Automotriz
  21. 21. Sistema de Suspensión 1 Ángulo de empuje En este vehículo, las ruedas delanteras no están alineadas con la línea de empuje trasera. Esto puede producir desgaste, si el vehículo tiene una suspensión trasera ajustable o no ajustable. Para conducir directo hacia adelante, se debe conducir las ruedas frontales ligeramente a la derecha. El resultado común será que el vehículo podría "rastrear" y posiblemente “tirar” hacia el costado. Por supuesto los ángulos han sido exagerados para notar la condición más fácilmente. Pero se necesita solo una pequeña desalineación para crear problemas. Es extremadamente importante que las ruedas frontales del vehículo estén alienadas con las traseras. Desplazamiento de las ruedas El desplazamiento de las ruedas ocurre cuando una rueda delantera esta ubicada mas atrás que la otra. Con el equipamiento de alineación que mide el ángulo toe usando solamente instrumentos frontales, algún desplazamiento podría conducir a un volante de dirección no centrado. Un buen alineador de cuatro ruedas se orientará a las ruedas traseras cuando ajuste el ángulo toe con el propósito de eliminar este problema. Un buen equipo de alineación, medirá el desplazamiento de las ruedas y proveerá una lectura en pulgadas o milímetros. Si el valor esta fuera de especificación, existe una posibilidad de que algún elemento esta torcido. Centrado de la dirección El centrado de la dirección es simplemente el hecho de que el volante de dirección esta centrado cuando el vehículo esta viajando en línea recta en un camino nivelado. Un volante de dirección torcido es el reclamo más común que un conductor tiene después que se ha desarrollado un proceso de alineación de ruedas. Asumiendo que el volante de dirección permanece en la misma posición cuando se deja conducir a las ruedas (en otras palabras, el vehículo no esta tirando), entonces el centro de dirección esta controlado por los ajustes de ángulo toe delantero y trasero. Rev:0 21 Mundo Mecánica Automotriz
  22. 22. Sistema de Suspensión 1 Camber y Caster Camber Camber es el ángulo de las ruedas, medido en grados, cuando se miran desde el frente del vehículo. Cuando la parte superior de la rueda esta inclinada hacia afuera, esto se llama camber positivo. A la inversa la inclinación hacia adentro se llama camber negativo. En muchos vehículos, el camber cambia con diferentes velocidades de rodaje. Esto se debe a que las fuerzas aerodinámicas provocan un cambio en la altura comparado con el vehículo en reposo. Debido a esto la altura debe ser revisada y los problemas corregidos antes de ajustar el camber. En muchos vehículos con tracción delantera el camber no es ajustable. Si el camber esta fuera en estos vehículos, esto indica que algo esta gastado o torcido, posiblemente por algún accidente y debe ser reparado o reemplazado. El camber trasero no es ajustable en muchos vehículos con tracción trasera. Estos vehículos están construidos con cero ajuste de camber. Un ligero camber positivo resulta en una carga dinámica que permite al neumático rodar relativamente plano contra la superficie del camino. El camber positivo también dirige el peso y la carga de golpe del vehículo al cojinete más grande interior de la rueda y a la porción interior del muñón. El camber moderadamente positivo resulta en una mayor vida útil de los cojinetes, menos disposición a fallas por carga repentina y un beneficio adicional, manejo más fácil. Un camber positivo excesivo desgasta el lado exterior del neumático y puede causar desgaste a las partes de la suspensión tales como cojinetes y muñones de las ruedas. Las variaciones en el camber negativo pueden utilizarse para mejorar el manejo del vehículo. El ajuste negativo compensa el leve cambio de camber positivo del neumático exterior debido al giro del vehículo, permitiendo de esa manera un contacto parejo del neumático durante el giro. Rev:0 22 Mundo Mecánica Automotriz
  23. 23. Sistema de Suspensión 1 Caster Cuando se gira el volante de dirección, las ruedas delanteras responden girando sobre un pivote acoplado al sistema de suspensión. El caster es el ángulo de este pivote de dirección, medido en grados, cuando se mira desde el lado del vehículo. Si el tope del pivote esta inclinado hacia la parte trasera del vehículo, entonces el caster es positivo si esta inclinado hacia adelante es negativo. Si el caster esta fuera de ajuste esto puede provocar problemas en el desplazamiento en la línea recta. Si el caster es diferente un uno y otro lado, el vehículo tirara hacia el lado con menos caster positivo. Si el caster es igual pero muy negativo, la dirección será liviana y el vehículo se desviará y será difícil mantenerlo en línea recta. Si el caster es igual pero muy positivo, la dirección será pesada y el volante de dirección puede golpear cuando se enfrenta un bache. El caster tiene un pequeño efecto en el desgaste de neumáticos. Como el camber, en muchos vehículos de tracción delantera, el caster no es ajustable. Si el caster esta afuera en estos vehículos, esto indica que algo esta dañado o torcido, posiblemente debido a un accidente y debe ser reparado o reemplazado. Rev:0 23 Mundo Mecánica Automotriz
  24. 24. Sistema de Suspensión 1 Ángulo de Inclinación de la Dirección Eje de inclinación de la dirección (SAI) SAI es la medición en grados de la línea de pivote de la dirección cuando se mira desde el frente del vehículo. Este ángulo cuando se agrega al camber para formar el ángulo incluido, produce que el vehículo se levante levemente cuando se gira la rueda fuera de la línea de la posición recta hacia adelante. Esta acción utiliza el peso del vehículo para provocar que el volante retorne a su centro cuando se suelta después de haber completado el giro. Debido a esto si el SAI es diferente entre un lado y otro, esto producirá un tirón a muy bajas velocidades. Muchas máquinas de alineación tienen una forma de medición de SAI; sin embargo este no es ajustable por separado. La causa más probable de SAI proviene de partes torcidas que deben ser reemplazadas para corregir la condición. SAI también es referido como KPI (Inclinación del Perno Real) en camiones y vehículos antiguos con perno rey en lugar de rotulas. Ángulo incluido: este es el ángulo formado entre el SAI y camber. El ángulo incluido no se puede medir directamente. Para determinar el ángulo incluido debe agregarse el SAI al camber. Si el camber es negativo, entonces el ángulo incluido será menor que el SAI, si el camber es positivo será mayor. El ángulo incluido debe ser el mismo en ambos lados si el camber es diferente. Si este no es el caso, algo esta torcido, muy probablemente la articulación de la dirección. Rev:0 24 Mundo Mecánica Automotriz
  25. 25. Sistema de Suspensión 1 La desviación de la dirección es la distancia entre el lugar donde el SAI intercepta el piso y el centro del neumático. Esta distancia debe ser exactamente la misma a ambos lados o el vehículo tirara fuertemente en todas las velocidades. Mientras los problemas del ángulo incluido afectaran la desviación de la dirección, esta no es la única cosa que la afecta. Las diferencias entre ruedas o neumáticos de ambos lados causaran diferencias en la desviación de la dirección así como un neumático que esta bajo de aire. Una desviación de dirección positiva es cuando el neumático contacta una porción que esta fuera del pivote SAI, mientras que una desviación de dirección negativa es cuando la porción de contacto esta al interior del pivote SAI (los vehículos con transmisión delantera usualmente tienen desviación de dirección negativa). Si el freno en una rueda delantera no esta funcionando, con desviación de dirección positiva, el paso a paso del frenado causara que el volante de dirección trate de dar tirones sobre la mano. Una desviación de dirección negativa reducirá ese efecto. La desviación de dirección esta diseñada en la fábrica y no es ajustable. Si se tiene un vehículo que esta tirando a un cuando la alineación es correcta, debe investigarse por algo que este afectando la desviación de la dirección. . Altura en orden de marcha La altura en orden de marcha se mide desde el panel oscilante al piso. La altura en orden de marcha no es ajustable, excepto en vehículos con resortes del tipo barra de torsión. Los cambios en la altura de marcha afectan el camber y el ángulo toe si los resortes son reemplazados o se ajusta la barra de torsión, entonces debe revisarse la alineación de las ruedas para evitar la posibilidad de desgaste de los neumáticos. Es importante notar que el único síntoma de un resorte debilitado es una caída en la altura en orden de macha. Si esta correcta, entonces los resortes están buenos. Nota: los resortes sólo deben ser reemplazados por pares. Rev:0 25 Mundo Mecánica Automotriz
  26. 26. Sistema de Suspensión 1 Convergencia La función principal del ángulo toe es cancelar el empuje de camber generado cuando se aplica camber. Cuando las ruedas delanteras están dando un camber positivo. Ellas se inclinan hacia afuera en la parte superior. Esto produce que éstas traten de empujar hacia afuera cuando el vehículo se mueve hacia adelante y por lo tanto a deslizarse hacia el lado. Esto produce desgaste de los neumáticos. Por lo tanto, la convergencia de las ruedas delanteras previene esto anulando el empuje hacia afuera debido al camber. Debido a que el camber se acerca a cero en muchos vehículos recientes, el valor del ángulo toe también es menor. Como el camber, el ángulo toe cambia dependiendo de la velocidad del vehículo. Como las fuerza aerodinámicas cambian la altura en orden de marcha, el ajuste del ángulo toe puede cambiar debido a la geometría del varillaje de la dirección en relación con la geometría de la suspensión. Debido a esto, las especificaciones están determinadas por un vehículo que no se esta moviendo basadas en que el ángulo toe es cero cuando el vehículo esta a velocidad de carretera. Cuando se va a efectuar la medición del ángulo toe, la medición es la diferencia en la distancia entre la parte delantera del neumático y la parte trasera. La convergencia, o ángulo toe positivo, es definida como que la parte delantera de los neumáticos están mas cerca que la parte trasera. La divergencia, o ángulo toe negativo, es cuando la parte trasera de los neumáticos esta mas cerca que la parte delantera. Cero ángulo toe es cuando los neumáticos están paralelos entre sí. Es importante tener en cuenta que aunque el ángulo toe a sido históricamente medido como una distancia en milímetros o décimas de pulgadas (B-A), esta siendo más común expresar el ángulo toe en grados (α,β). Medición de Ángulo Toe y Camber Rev:0 26 Mundo Mecánica Automotriz
  27. 27. Sistema de Suspensión 1 Los siguientes elementos deben revisarse antes de la medición: presión de aire de los neumáticos, componentes y soportes de la suspensión, superficie plana/nivelada, altura del vehículo nivelado, aplicación de frenos de servicio excepto cuando no se esta midiendo el ángulo toe, mover la suspensión arriba y abajo varias veces para que se asiente. Para la medición de la convergencia, se usa un calibrador de convergencia. Posicionar las ruedas delanteras en dirección recta. Ajustar la altura de las porciones de medición del calibrador de convergencia a la altura del centro de la rueda. Hacer marcas de medición en las bandas traseras de la rueda derecha e izquierda, en posiciones a igual altura de las posiciones de medición del calibrador de convergencia, luego medir la distancia entre las marcas (paso 1). Mover suavemente el vehículo hacia adelante para girar las ruedas derecha e izquierda 180°, hasta que las marca hechas en la banda trasera de los neumáticos quede adelante (paso 2). En el lado delantero de los neumáticos, medir la distancia entre las marcas (paso 3). La lectura del lado trasero menos la lectura del lado delantero da la convergencia. Convergencia = B-A Ajuste del ángulo toe: para ajustar la convergencia, aumentar o reducir el largo del terminal de dirección. Tipo de cremallera y piñón: los terminales deben ser girados la misma cantidad. Tipo caja de piñones: asegurarse de que la diferencia en el largo entre los terminales de dirección del lado derecho e izquierdo no exceda los 5mm. Medición del camber Para medir el camber el vehículo debe estar ubicado en dirección recta hacia delante. Ubicar la burbuja de aire del indicador de nivel en centro y leer la escala de camber del calibrador. Deben revisarse ambas ruedas, derecha e izquierda. Rev:0 27 Mundo Mecánica Automotriz
  28. 28. Sistema de Suspensión 1 Medición del Caster y SAI Medición del caster: para medir el caster, montar las ruedas en un indicador de radio de giro. Montar un medidor y nivelarlo mediante el indicador de nivel. Girar la rueda delantera 20° hacia adentro (en dirección de rotación hacia adentro con respecto a la persona que esta midiendo) y nivelar el medidor usando el indicador de nivel. Ubicar la burbuja de aire del calibrador de caster a 0°. Girar la rueda delantera 20° hacia fuera desde la posición recta hacia adelante y nivelar el medidor usando el indicador de nivel leer la escala de caster. Medición del ángulo de inclinación de la dirección (SAI) usando el mismo procedimiento de medición del caster. En este caso sin embargo leer la escala SAI del indicador. Rev:0 28 Mundo Mecánica Automotriz
  29. 29. Sistema de Suspensión 1 Neumáticos Usted puede haberse preguntado como un neumático con una presión de alrededor de 2.0bar puede soportar un vehículo. Hay punto plano en la parte inferior donde el neumático contacta con el piso. Este punto plano se llama contacto temporal. Cuando el neumático esta girando el contacto temporal debe moverse alrededor del neumático para permanecer en contacto con el suelo. En el punto donde el neumático contacta con el suelo, la goma se curva hacia afuera. Se necesita fuerza para curvar ese neumático, y mientras más se curva, mas fuerza toma. El neumático no es perfectamente elástico, de modo que cuando este vuelve a su perfil original, este no retorna toda la fuerza que tomo para curvarlo. Alguna de esa fuerza se convierte en calor en el neumático por la fricción y trabajo de curvar toda la goma y acero en el neumático. Los fabricantes de neumáticos algunas veces publican un coeficiente de fricción de rodado (CRF) para sus neumáticos. Este número puede utilizarse para calcular cuanta fuerza toma apoyar un neumático en el suelo. El CRF no tienen nada que hacer con cuanta tracción tiene el neumático; esto se usa para calcular la cantidad de arrastre o resistencia al rodado causada por los neumáticos. El CRF es muy similar a algún otro coeficiente de fricción: la fuerza requerida para sobre pasar la fricción es igual al CRF multiplicado por el peso en el neumático. Rev:0 29 Mundo Mecánica Automotriz
  30. 30. Sistema de Suspensión 1 Tipos de Neumáticos y Construcción Existen varios diferentes tipos de neumáticos para un vehículo. El tipo de neumático utilizado depende de varios factores tales como de que forma se usa el vehículo o la estación del año (verano/invierno). Neumáticos de desempeño o neumáticos de verano. Los neumáticos de desempeño están designados para vehículos rápidos o para personas que prefieren conducir más fuerte que el consumidor promedio. Ellos típicamente privilegian el desempeño y el agarre por sobre la longevidad mediante el uso de compuestos de goma suave. El diseño de la huella de la banda esta normalmente orientado para agarrarse directamente hacia adelante más que la habilidad de despejar el agua hacia el costado en un camino mojado. El ejemplo extremo de neumáticos de desempeño son los lisos utilizados en las carreras de automóviles, llamados así debidos a que no tienen huella en absoluto. Neumáticos versátiles o de toda estación: estos neumáticos están diseñados para un complemento entre el agarre, desempeño, longevidad, ruido y seguridad en clima húmedo. Para aumentar la vida del neumático están fabricados con un compuesto de goma más duros, que sacrifica el agarre hacia adelante y el desempeño en curvas. El diseño de la huella de la banda en normalmente una combinación entre un rodar silencioso y dispersión de agua. Los neumáticos toda estación no son ni excelentes para estación seca, ni excelentes para estación húmeda. Rev:0 30 Mundo Mecánica Automotriz
  31. 31. Sistema de Suspensión 1 Neumáticos para clima húmedo, nieve y fango o invierno Los neumáticos de invierno obviamente están al otro extremo del espectro del desempeño de los neumáticos. Están diseñados para trabajar bien en condiciones de invierno con hielo y nieve en los caminos. Los neumáticos de invierno efectivamente usan un compuesto mas blando que los neumáticos de desempeño. La goma necesita calentarse mas rápidamente en condiciones frías y necesita tener tanto agarre mecánico como sea posible. Los neumáticos de invierno típicamente tienen un patrón de huella de bandas más grandes, y por lo tanto más ruidosos. Ellos normalmente tienen mucho más absorción para tratar de dispersar el agua y la nieve. En climas extremos, los neumáticos para nieve tienen pequeños tachones metálicos incorporados en la banda para un mejor agarre en el hielo y la nieve. La desventaja de esto es que son increíblemente ruidosos en caminos secos y desgastan extremadamente rápido tanto el neumático como superficie del camino si se conducen en seco. Neumático todo terreno: se utilizan típicamente en los SUV y camiones livianos. Ellos son neumáticos más grandes con bandas laterales rígidas y patrón de huella de banda más grande. Los bloques de banda más grande posibilitan al neumático para un buen agarre en arena suelta y polvo cuando se lleva el vehículo fuera del camino. El compuesto de goma utilizado en estos neumáticos esta en la mitad del rango, ni blando ni duro. Neumáticos para fango: en el extremo final de la clasificación de neumáticos todo terreno están los neumáticos para fango. Ellos tienen muchos y gruesos bloques en la banda y realmente no deben ser conducidos en otro lugar que no sea fango o polvo. La banda algunas veces no tiene bloques uniformes, sino que más bien parecen paletas construidas en la cubierta del neumático. Neumático de repuesto de alta presión (Neumático temporal/Ahorrador de espacio), este tiene un área de sección cruzada menor (construcción diagonal) que un neumático normal, y se utiliza con una presión de aire alrededor de dos veces la del neumático normal. El volumen del neumático es menor que un neumático normal. Permitiendo el uso efectivo del espacio en el porta maletas. Rev:0 31 Mundo Mecánica Automotriz
  32. 32. Sistema de Suspensión 1 Tipos de construcción Un diseño apropiado de la banda mejora la atracción, mejora el manejo y aumenta la durabilidad. Esto también tiene un efecto directo en la comodidad del viaje, nivel de ruido y eficiencia de combustible. Cada parte de la banda del neumático tiene un nombre diferente y una función diferente y efecto en todo el neumático. Los absorbedores son ranuras pequeñas parecidas a cortes en los bloques de la banda y que le dan flexibilidad a estas. Esta flexibilidad incorporada aumenta la tracción creando un borde de mordida adicional. Los absorbedores son especialmente útiles en el hielo, nieve ligera y polvo suelto. Las ranuras creadas vacían mejor el agua canalizándola en superficies de rodado húmedas. Las ranuras son la forma más eficiente de canalizar el agua desde el frente del neumático hacia atrás. Mediante el diseño de ranuras circunferencialmente, el agua tiene menos distancia para ser canalizada. Los bloques son los segmentos que componen la mayor parte de la banda del neumático su función principal es suministrar tracción. Las nervaduras son las líneas de bloques en línea recta que crean la banda de contacto circunferencial. Las depresiones son las muescas en la banda, normalmente hacia el borde externo del neumático. Estas mejoran en enfriamiento. Los hombros suministran contacto continuo con el camino mientras se maniobra. Los hombros envuelven ligeramente la banda lateral del neumático. La relación de vaciado es la cantidad de espacio abierto en la banda. Una relación de vaciado baja significa que un neumático tiene mas goma en contacto con el camino. Una relación de vaciado alta aumenta la capacidad de drenar el agua. Rev:0 32 Mundo Mecánica Automotriz
  33. 33. Sistema de Suspensión 1 Los neumáticos deportivos, de clima seco y de alto desempeño tienen una relación de vaciado baja para agarre y tracción. Los neumáticos de clima húmedo y nieve tienen altas relaciones de vaciado. Los neumáticos radiales son utilizados casi en todos los vehículos de pasajeros alrededor del mundo debido a que ofrecen un mejor desempeño general y economía de combustible. Existen tres tipos básicos de patrón de banda que los fabricantes pueden escoger: Simétrico; consistente a través de la cara del neumático. Ambas mitades de la cara de la banda tienen el mismo diseño. Asimétrico; el patrón de la banda cambia a través de la cara del neumático. Estos diseños normalmente incorporan bloques de banda más grandes en la porción exterior para aumentar la estabilidad durante los giros. Los bloques interiores más pequeños y grandes usan las ranuras para ayudar a dispersar el agua y el calor. Los neumáticos asimétricos tienden también a ser neumáticos unidireccionales. Unidireccional; diseñado para rotar en una sola dirección, estos neumáticos aumentan la aceleración en línea recta reduciendo la resistencia al rodaje. Ellos también suministran una distancia de detención más corta. Los neumáticos unidireccionales están configurados para un lado específico del vehículo, de forma que la información de la banda lateral siempre incluirá una flecha de dirección de rotación. Asegurarse que el neumático gira en esa dirección. Rev:0 33 Mundo Mecánica Automotriz
  34. 34. Sistema de Suspensión 1 Información del Neumático en la Banda Lateral Variada información se puede encontrar en la banda lateral del neumático (referirse a la figura1). A: Nombre del fabricante o marca y nombre de identificación comercial B: Medida del neumático y designaciones de construcción y relación de velocidad. Tubular designa a un neumático que no necesita una cámara. Una marca del tipo DIN también tiene el índice de carga incluida en ella. Ellas van desde un índice de carga de 50 (190kg) hasta un índice de carga de 169 (5800kg). C: Denota el tipo de construcción del neumático. D: M y S denota a un neumático diseñado para fango y nieve. Reforzando la marca sólo donde sea aplicable E: Requerimiento de presión F: Marca de aprobación de tipo ECE G: Símbolos y número de identificación para el Cumplimiento con el Departamento de Transporte de Norte América H: País de fabricación En la banda lateral también se puede encontrar información estampada en la goma. La relación de temperatura, un indicador de resistencia el calor producido por el neumático. “A” es la clasificación mas alta, “C” es la mas baja. La relación de tracción, un indicador de adherencia para la detención en pavimento húmedo, “A” es la clasificación mas alta, “C” es la mas baja. La relación de desgaste de la banda, una relación comparativa para la vida útil de la banda del neumático. Por ejemplo, en un neumático con relación de desgaste de banda de 200, se podría esperar que tenga una vida útil el doble de uno con una relación de 100. El rango de grados de desgaste de la banda típicamente esta entre 60 y 600, con incrementos de 20 puntos. Rev:0 34 Mundo Mecánica Automotriz
  35. 35. Sistema de Suspensión 1 La información codificada en el US DOT (G en la figura 1) es un código de dos letras que indica en detalle donde fue fabricado el neumático. En otras palabras, que fábrica y en que ciudad fue manufacturado. Como parte del código DOT (G en la figura 1), hay una fecha de fabricación del neumático estampada en la banda lateral. Un código de tres o cuatro dígitos denota cuando fue fabricado el neumático, y como regla general, nunca debe usarse neumáticos con más de 6 años de antigüedad. La goma de los neumáticos se degrada con el tiempo, sin importar si el neumático esta siendo o no usado. El código de tres dígitos fue para neumáticos fabricados antes del 2000, así por ejemplo, 178 significa que este fue fabricado en la semana 17 del octavo año de la década. Después del 2000, el código se cambio a uno de cuatro dígitos. Aplica la misma regla, así por ejemplo, 3003 significa que el neumático fue fabricado en la semana número 30 del 2003. Todos los neumáticos vendidos en Europa después de Julio de 1997 deben tener una marca E (F en la figura 1). La marca en si misma es una E mayúscula o minúscula seguida por un número en un circulo o rectángulo, seguido por otro número. Una “E” (mayúscula) indica que el neumático esta certificado para cumplir con los requerimientos de marca, dimensión y rendimiento de la regulación ECE 30. Una “e” (minúscula) indica que el neumático esta certificado para cumplir con los requerimientos de marca, dimensión y desempeño de la Directiva 92/33/EEC. El número en el círculo o rectángulo denota el código de país o gobierno que garantiza el tipo de aprobación. 11 es el Reino Unido. El último número afuera del círculo o rectángulo indica el tipo de certificado de aprobación indicado para esa medida y tipo particular de neumático. Las medidas del neumático y lo que ellas significan, por ejemplo 185/65HR13 185: este es el ancho del neumático en mm de banda lateral a banda lateral cuando esta sin carga y se esta mirando desde arriba. 65: esta es la relación de la altura de la banda lateral del neumático, (sección de la altura), expresada como un porcentaje del ancho. Esto se conoce como la proporción del ancho. En este caso, 65% de 185mm es 120.25mm, correspondiente a la altura. Los neumáticos de alto rendimiento generalmente usan una proporción de ancho menor que los otros neumáticos. Esto se debe a que los neumáticos con menor proporción de ancho suministran mejor estabilidad lateral. Los neumáticos con un perfil bajo tienen bandas laterales más cortas y rígidas para que puedan resistir mejor las fuerzas en los giros. H: esta es la relación de velocidad del neumático. R: indica que el neumático es radial. 13: es el diámetro en pulgadas del aro de la rueda asignado para el neumático. Recientemente, a habido un movimiento (especialmente en Europa) para ajustar la designación de los neumáticos en conformidad a la norma DIN (Deutsche Industry Normal). Esto es un ligero cambio en la forma en que se presenta la información, y es la siguiente: 18565R1391V = Ancho, proporción de ancho, Radial, diámetro del aro, relación de carga, relación de velocidad. Rev:0 35 Mundo Mecánica Automotriz
  36. 36. Sistema de Suspensión 1 Aros y sus Marcas Los aros sufren varios tipos de tensiones generadas durante el funcionamiento. Debido a que son cuerpos rotatorios, es necesario reducir sus errores dimensionales y cantidad de desbalanceo al mínimo. También necesitan mantener los neumáticos en posición, mientras satisfacen los requerimientos de resistencia, reducción de peso y economía. Los dos tipos principalmente usados por KIA son disco de acero o aros de aleación. Los aros de aleación proporcionan menos peso y más comodidad en el viaje. Rev:0 36 Mundo Mecánica Automotriz
  37. 37. Sistema de Suspensión 1 Inspección de las Ruedas La baja presión puede ocasionar mayor desgaste de los neumáticos y también reduce la eficiencia del combustible y aumenta la producción de calor en el neumático. La sobre presión causa mayor desgaste en el centro de la banda de neumático. La presión del neumático nunca debe exceder el máximo indicado en su costado. Procedimiento de apriete: KIA ofrece ruedas con cuatro o cinco orificios de instalación. Siempre debe seguirse la secuencia de apriete y torque dados en el Manual de Servicio. Revisión de la desviación de la rueda: Levantar el vehículo con un gato mecánico hasta que los neumáticos estén completamente separados del suelo. Girar lentamente el neumático y medir la desviación de la rueda con un comparador de esfera. Si la desviación es excesiva, fuera del valor límite, reemplazar el aro. Rev:0 37 Mundo Mecánica Automotriz
  38. 38. Sistema de Suspensión 1 Indicadores de profundidad y desgaste de la banda: La ley automotriz en muchos países determina que los neumáticos necesitan un mínimo de profundidad de banda para ser legales. Esto varía de país en país pero esta normalmente alrededor de 1.6mm. Para ayudar a determinar si se esta cerca de ese valor, muchos neumáticos tienen incorporados indicadores de desgaste de la banda. Si se mira cuidadosamente alrededor de la banda, en algunos puntos se vera una barra de goma que atraviesa la banda y que no es parte del patrón regular (ver el ejemplo de la figura). Este es el indicador de desgaste. Es efectivamente básico, pero también es infalible. El indicador de desgaste de la banda esta moldeado en la goma normalmente a una profundidad de 2mm, en la medida que la goma de los neumáticos se desgasta debido al uso diario, la banda se desgasta. En cierto punto, la banda del neumático dejará a la vista el indicador de desgaste (que esta normalmente rebajado en la banda). En este punto quedan aproximadamente 2mm de banda disponible, en otras palabras es tiempo de cambiar los neumáticos. Rotación de neumáticos: si los neumáticos se usan en la misma ubicación por un largo periodo de tiempo, ellos reciben diferentes cantidades de desgaste que depende de su ubicación. La rotación de neumáticos a intervalos regulares de tiempo iguala el desgaste y ayuda a extender la vida útil del neumático. En caso de los vehículos que tiran o se desvían, los neumáticos también deben rotarse. Referirse al Manual de Servicio para información más detallada. Rev:0 38 Mundo Mecánica Automotriz
  39. 39. Sistema de Suspensión 1 Instalación y Balanceo de Neumáticos En los neumáticos nuevos, a menudo se pueden ver algunos puntos y líneas de color en la banda lateral. Los puntos en la banda lateral típicamente denotan uniformidad y peso, es imposible fabricar un neumático que este perfectamente balanceado y que las telas estén perfectamente fabricadas. Como resultado, todos los neumáticos tienen un punto en la banda que es más liviano que el resto del neumático. Típicamente este es un punto amarillo (aunque algunos fabricantes usan colores diferentes) y es conocido como la marca de peso. Típicamente el punto amarillo debe quedar alienado con el vástago de la válvula en el aro. Esto puede ayudar a minimizar la cantidad de peso necesaria para balancear el neumático. Debido a que no se puede manufacturar neumáticos perfectamente contrapesados, también es casi imposible fabricar un neumático que sea perfectamente circular. Todo neumático tiene un punto alto y uno bajo, la diferencia de esto se llama la desviación radial. Los fabricantes generalmente marcan este punto con un punto rojo en la banda lateral, aunque nuevamente, algunos neumáticos no tienen marca y usan colores diferentes. Esta se llama la marca de uniformidad. Correspondientemente, la mayoría de los aros de rueda tampoco son 100% circulares y tendrán un punto o ranura estampada en el aro de la rueda donde se indique su punto bajo. Esto tiene sentido debido a que, el punto alto del neumático será emparejado con el punto bajo del aro para balancear la desviación radial. Rev:0 39 Mundo Mecánica Automotriz
  40. 40. Sistema de Suspensión 1 Casi siempre cuando se compran neumáticos, habrá una banda de color o cinta alrededor del neumático dentro de la banda. Ese puede ser cualquier color y puede estar ubicado lateralmente en casi cualquier lugar a lo largo de la banda. Algunos están en los bloques de la banda mientras que otros en la carcaza del neumático. Así como el color, la posición actual de la línea es algo que debe también tomarse en cuenta. Dependiendo de cómo se dispusieron las telas en el neumático durante la fabricación, ellas pueden ocasionar una desviación en el neumático, lo que hace que no avance perfectamente hacia delante, sino que tire a la derecha o a la izquierda. Mientras más cerca del neumático están esas líneas. Menos desviación tendrá el neumático y más recto será su andar cuando se monte en el vehículo. Así por ejemplo, si se esta buscando un neumático para la parte delantera del vehículo y se ve una línea coloreada corriendo alrededor del lado derecho de ambos neumáticos delanteros, el vehículo de preferencia tendrá una tendencia a tirar hacia ese lado. Lo mejor es poner las cintas de color en los lados opuestos al neumático del vehículo, de forma que la desviación de cada lado contrarrestará a la otra y ayudara a mantener un buen rodaje en línea recta. La solución obvia es poner las cintas a cada lado, pero esto solamente funcionará si estos no son neumáticos unidireccionales. Desbalanceo estático: la porción más pesada del neumático crea fuerza cientrífuga que conduce a un movimiento hacia arriba y abajo. Desbalanceo dinámico: en esta figura, el peso A esta localizado en el extremo izquierdo. Este plano se llama “Plano Izquierdo de Rotación”. El peso B esta localizado en el extremo derecho, este plano “Plano Derecho de Rotación”. Las fuerzas centrífugas generadas por ambos pesos están actuando en diferentes planos de rotación. Debido a esto, cada peso tratara de tirar el tambor en la dirección de su fuerza centrífuga. El resultado es un movimiento lado a lado del neumático. Rev:0 40 Mundo Mecánica Automotriz
  41. 41. Sistema de Suspensión 1 Desgaste de Neumáticos y Causas Probables Efectos de camber incorrecto El camber excesivamente negativo desgasta el lado interior del neumático y de manera similar al camber positivo, puede causar desgaste y tensión en las partes de la suspensión. Problemas causados por camber incorrecto El vehículo tira hacia un lado, rápido desgaste en el lado interior o exterior de la banda del neumático, incremento de desgaste de los cojinetes de las ruedas, aumento de desgaste en las rotulas (el camber incorrecto crea un incremento de palanca en el muñón y en el soporte del muñón resultando en un aumento de carga en las rotulas). Causas de cambio de camber Altura en orden de marcha incorrecta (los cambios en la altura en orden de marcha afectan el camber), producto del debilitamiento de los resortes, debilitamiento del miembro cruzado o sub estructura. Rev:0 41 Mundo Mecánica Automotriz
  42. 42. Sistema de Suspensión 1 Rev:0 42 Mundo Mecánica Automotriz LIN Fits in at the low end 104.521Increme ntal cost per node 125K1M2M20K25.6MCAN-C event triggered dual wire CAN-B event triggered fault tolerant LIN master- slave single wire bus

×