Sistema de suspensión

INTRODUCCIÓN

La actividad del taller de reparación viene regulada mediante un Leyes y de seguridad que engloba de forma genérica la actividad de reparación de los vehículos. Es por este motivo que vamos a exponer en primer lugar, de forma íntegral, todo el contenido del mismo desde los diferentes apartados en lo concerniente a conceptos y clasificaciones; condiciones y requisitos de la actividad; centros de diagnóstico y dictámenes técnicos; garantías y responsabilidades; competencias, infracciones y sanciones, etc.
Otro de los apartados importantes y que tienen una estrecha relación con los trabajos realizados, corresponde a los aspectos relacionados con las reformas de importancia que se llevan a cabo en el vehículo. En dicho sistemas de vehiculo se hace una definición de las partes del motor, suspensión, dirección, frenos, caja de velocidades, diferencial sistemas auxiliare etc. sometidas a regulación: bastidor, estructura autoportante, número de bastidor, etc. También las tipificaciones de reforma, documentación, inspección técnica, etc.
Finalmente vamos a conocer los aspectos que hemos de tener en cuenta en el taller relacionado con la evaluación de riesgos laborales derivados del ejercicio de la actividad. Para ello presentamos los puntos más importantes que hemos de considerar en el taller para conseguir una actividad más segura y un medio ambiente laboral
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Al concluir el estudio de este sistema, usted estará capacitado para:

• Describir las funciones del sistema de suspensión
  
• Enumerar los componentes principales de los distintos sistemas de suspensión
  
• Explicar el diseño y la operación de los distintos sistemas de suspensión
  
• Diagnosticar las averías mas comunes del sistema de suspensión
  
• Reparar los componentes averiados del sistema de suspensión
  
• Medir la altura de la suspensión
  
• Darle servicio a un ensamble de accesorios y componentes
  

• SISTEMA DE SUSPENSIÓN
  

Se conoce como suspensión automotriz, a las formas de utilizar las fuerzas mecánicas de torsión, con la pretensión, de amortiguar y suavizar el desplazamiento, de un vehiculo, sobre irregularidades de la superficie de  un terreno.
Se conoce como componente de torsión a todo aquello que al comprimirse bajo fuerza, o peso, trata de regresar a su estado natural, se adiciona a este tipo de componentes, los amortiguadores, que tienen la función de graduar el proceso de acción y reacción; ayudando a que las fuerzas de torsión, tengan un movimiento suave. Ha corrido mucha agua desde que se invento el 1er vehiculo, y como es de suponer, los fabricantes han venido ensayando y desarrollando, formas o sistemas, de aprovechar las fuerzas de torsión, con miras a lograr, un desplazamiento  suave, y seguro de un vehiculo. Los sistemas de suspensión, en mecánica automotriz, varían en forma, estilo, diceño, figura, y componentes; pero los principios y objetivos, siguen siendo los mismos:
Desplazamiento se sentirá suave, agradable y seguro, tanto al frenar como al tomar curvas; Pero si usted excede el peso y/o velocidades especificadas, el sistema se exigirá al máximo, y en estas condiciones, el conducir será dificultoso y peligroso.
Tomando como base los principios de la aerodinámica, y las variantes aplicadas por los fabricantes, con la pretensión, de darle estabilidad, confort, durabilidad, seguridad, y versatilidad, al desplazamiento de un vehiculo. Hemos diseñado estas paginas que esperamos ayuden a entender, y poder darle un mantenimiento adecuado, que lo ayude a sentirse mas tranquilo cuando conduzca su vehiculo.
Algunos componentes del sistema Fig.1.

Fig. 1

1,2. FINALIDAD.
El sistema de suspensión del vehículo es el encargado de mantener las ruedas en contacto con el suelo, absorbiendo las vibraciones, y movimiento provocados por las ruedas en el desplazamiento de vehículo, para que estos golpes no sean transmitidos al bastidor.

• ESTRUCTURA DEL AUTOMÓVIL.
  

• Carrocería
  
• Bastidor
  

Carrocería.- Es la parte del vehículo que reviste el motor y otros sistemas, en cuyo interior se alojan los pasajeros (personas) o carga. Fig. a.

Fig. a

Chasis o bastidor típico. Podemos observar el tren trasero, el tren delantero, la caja de velocidades y transmisión, solo falta montar el motor Fig. b.

Fig. b

• COMPONENTES PRINCIPALES DE SISTEMA DE SUSPENSIÓN

• Bastidor o chasis
• Ballestas
• Muelles
• Barra de torsión
• Estabilizador
• Amortiguadores
• Trapecios
• Soportes
• Rotulas de trapecios
• Neumáticos
• Tren delantero
• Funda
• Sensores
• ECU

• CLASES DE SUSPENSIÓN.

• BASTIDOR:

Todos los elementos de un automóvil, como el motor y todos sus sistemas de transmisión han de ir montados sobre un armazón rígido. Es fácil deducir que necesitamos una estructura sólida para soportar estos órganos. La estructura que va a conseguir esa robustez se llama bastidor y está formado por dos fuertes largueros (L) y varios travesaños (T), que aseguran su rigidez (Fig.2).

Fig.2.

Hoy en día en la fabricación de turismos se emplea el sistema de auto bastidor, llamado también carrocería autoportante o monocasco, en el cual la carrocería y el bastidor forman un solo conjunto (Fig. 3).

Fig. 3.

Los elementos de la suspensión, se complementan con los de la amortiguación que, al contrario de lo que piensa mucha gente, no es lo mismo.

• BALLESTAS:
  

Es un tipo de muelle compuesto por una serie de láminas de acero, superpuestas, de longitud decreciente. Actualmente, se usa en camiones y automóviles pesados. La hoja más larga se llama maestra y entre las hojas se intercala la lámina de cinc para mejorar su flexibilidad (Fig. 4).

Fig. 4.

• MUELLES:
  

Están formados por un alambre de acero enrollado en forma de espiral, tienen la función de absorber los golpes que recibe la rueda (Fig. 5.

Fig. 5.

• BARRA DE TORSIÓN:
  

Es de un acero especial para muelles, de sección redonda o cuadrangular y cuyos extremos se hallan fijados, uno, en un punto rígido y el otro en un punto móvil, donde se halla la rueda. En las oscilaciones de la carretera la rueda debe vencer el esfuerzo de torsión de la barra.

• BARRA ESTABILIZADORA:
  

Es una barra de hierro, que suele colocarse en la suspensión trasera, su misión es impedir que el muelle de un lado se comprima excesivamente mientras que por el otro se distiende.

• AMORTIGUADORES:
  

Tienen como misión absorber el exceso de fuerza del rebote del vehículo, es decir, eliminando los efectos oscilatorios de los muelles. Pueden ser de fricción o hidráulicos y estos últimos se dividen en giratorios, de pistón y telescópicos, éstos son los más usados.
Tanto un sistema como el otro permiten que las oscilaciones producidas por las irregularidades de la marcha sean más elásticas. Para controlar el número y la amplitud de estas, s incorporan a la suspensión los amortiguadores.
Los primeros son poco empleados y constan de dos brazos sujetos, un bastidor y otro al eje o rueda correspondiente. Los brazos se unen entre si con unos discos de amianto o fibra que al oscilar ofrecen resistencia a las ballestas o muelles (Fig. 6).

Fig. 6.

Los hidráulicos se unen igualmente por un extremo al bastidor y por el otro al eje o rueda y están formados por dos cilindros excéntricos, dentro de los cuales se desplaza un vástago por el efecto de las oscilaciones a las que ofrece resistencia (Fig. 7).

Fig. 7.

Componentes de amortiguador:

• Sello de aceite o reten
• Guía del eje
• Eje del amortiguador
• Cámara superior
• cámara anular
• Émbolo
• Válvula de control superior
• Cámara inferior
• Válvula de control inferior
• Espiral reflector anti - espumante

• CLASES DE SUSPENSIÓN

• a) Suspensión independiente

• Suspensión mecánica
• Suspensión hidroneumática (activa)
• Suspensión hidráulica
• Suspensión neumática
• Suspensión citrón SC. CAR.

• b) Suspensión rígida

• Suspensión mecánica
• Suspensión hidroneumática (activa)
• Suspensión hidráulica
• Suspensión neumática
• Suspensión citrón SC. CAR

1.6.1. SUSPENSIÓN INDEPENDIENTE
Una suspensión independiente consiste en que cada rueda esta conectada al automóvil de forma separada con las otras ruedas, lo cual permite que cada rueda se mueva hacia arriba y hacia abajo sin afectar la rueda del lado opuesto. La suspensión independiente se puede utilizar en las cuatro ruedas Fig.8 y 9.
Semi-independiente
Es utilizada en algunos automóviles de tracción delantera, lo cual permite un movimiento independiente limitado de cada rueda, al transmitir una acción de torsión al eje sólido de conexión.

Fig. 8

Componentes principales:

• 1. Muelle
• 2. Funda
• 3. Estabilizador
• 4. Carcasa de corona
• 5. Tambor
• 6. Puente del bastidor
• 7. Bastidor o chasis
• 8. Árbol de transmisión o flecha (cardan)
• 9. Barra estabilizador
• 10. Amortiguador

Fig. 9

Componentes:

• 1. Amortiguador
• 2. Muelle
• 3. Junta universal
• 4. Cubierta del diferencial
• 5. Trapecios o brazos de control
• 6. Eje de oscilación

• Neumáticos

Esquema de suspensión trasera independiente para vehículos de propulsión trasera Fig. 9a

Suspensión delantera de dobles triángulos superpuestos Fig. 9b

Fig. 9b

1.6.2. SUSPENSIÓN RÍGIDA.

Este sistema tiene por finalidad de amortiguar directamente en continua comunicación entre dos rueda (neumáticos), ya sean dos delanteros o posteriores (traseras), así tenemos de un camión la rueda o neumático derecha recibe un golpe y este golpe es advertido al neumático izquierdo Fig. 10.

Fig. 10

Componentes:

• 1. Columpio oscilante del paquete de muelle
• 2. Paquete de ballesta
• 3. Abrazadera de paquete de ballesta
• 4. Cubierta o tapa de diferencial
• 5. Amortiguador
• 6. Funda de eje posterior
• 7. Neumático

La estabilidad de la suspensión trasera, ocupa brazos [tensor] de control, oscilantes entre la funda del eje, y el chasis. Asimismo un brazo de control en diagonal. En este caso el brazo de control, en diagonal [tensor], tiene la función de evitar que la parte trasera del vehiculo "bote" [subir, y bajar en forma descontrolada] esto haría muy difícil el control del vehiculo Fig. 11.

Fig. 11

• SUSPENSIÓN NEUMÁTICA

Esta suspensión se basa en el mismo principio de la suspensión convencional o hidroneumática. Consiste en intercalar entre el bastidor y el eje de las ruedas o los brazos de suspensión un resorte neumático.
El resorte neumático está formado por una estructura de goma sintética reforzada con fibra de nailon que forma un cojín o balón vacío en su interior. Por abajo está unido a un émbolo unido sobre el eje o brazos de suspensión. Por encima, va cerrado por una placa unida al bastidor.
1.7.1. FUNCIONAMIENTO:
Cuando una rueda sube o baja debido a la irregularidad del firme, la variación de volumen provoca una variación de presión en el interior del resorte, que le obliga a recuperar su posición inicial después de pasar el obstáculo. La fuerza de reacción está en función del desplazamiento del émbolo y de la presión interna. Fig. 12.
Este sistema necesita de una fuente de aire comprimido. Solamente puede ser utilizado en vehículos dotados con frenos de aire comprimido, aprovechando la instalación.
1.7.2. DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS EN EL VEHÍCULO:
Consta de dos partes:

• PARTE MECÁNICA DE LA SUSPENSIÓN NEUMÁTICA:
  

• Un solo eje propulsor:
  

Se encuentra apoyado en su parte inferior al eje y por la parte superior unido al bastidor.

• Dos ejes
  

Los dos fuelles neumáticos actúan en cada uno de los lados del soporte balancín que se apoya sobre el eje propulsor.

• Dos ejes propulsores:
  

Este sistema consiste en la adopción de dos fuelles por cada lado y en cada eje

• Circuito de aire comprimido
  
• Circuito de alimentación:
  

La alimentación del aire comprimido es proporcionada por el compresor para el circuito general de frenos y suspensión neumática

• Mando de control de nivel de altura
  

Dispositivo que permite mantener el mismo nivel de la carga independientemente de la carga..

• Funcionamiento del circuito neumático
  

El aire procedente del compresor, pasa por el depósito húmedo para su secado, tras lo cual pasa por la válvula limitadora y la de 4 vías al circuito neumático de frenos.

• Las válvulas de seguridad mantienen la presión del circuito.
  

• Válvula de alivio:
  

Formada por una válvula de paso con su correspondiente muelle tarado. Está situada a la entrada del circuito de suspensión. Su función es permitir el paso de aire a la suspensión cuando el circuito de frenos

• Válvula solenoide:
  

Está formada por un cuerpo con unos orificios por los que circula el aire controlados mediante un inducido combinado con la acción de una bobina. Su misión consiste en distribuir el aire hacia los fuelles neumáticos a través de las válvulas niveladoras

• Válvula de nivel:
  

Formada por una válvula de paso fijada al bastidor unida mediante una varilla al eje de la rueda. Mediante esta varilla se gradúa el nivel del fuelle de la rueda

• Válvula limitadora de presión:
  

Está formada por un émbolo con su correspondiente muelle antagonista. Su función consiste en mantener la presión constante dentro de unos márgenes

• Válvula limitadora de altura:
  

Formada por una válvula de paro de aire anclada al bastidor que lleva sujeta una varilla o cable móvil unido al eje. Su misión consiste en impedir que la elevación de la plataforma resulte excesiva y pueda perjudicar al sistema. El funcionamiento consiste en el movimiento de la varilla permitiendo el paso de aire hacia los fuelles neumáticos o permitiendo la expulsión de aire de los fuelles neumáticos.

• UNIDADES AUTONIVELANTES.
  

Los muelles y amortiguadores son muy importantes para la seguridad y el confort en la conducción del vehículo.
Cuando se transporta carga o remolque, el coche se inclina hacia atrás y la suspensión se hace más esponjosa.
Existen dos cámaras

• La cámara de baja presión
  
• La cámara de alta presión
  

1. Principio de funcionamiento:
La presión en el interior de las dos cámaras se iguala en vacío, pero a plena carga, la de alta presión tiene unas 10 veces más presión que la de baja presión.
Curva característica de un amortiguador tradicional y una unidad autonivelante:
El amortiguador tradicional está equipado con un muelle de rigidez constante, por lo que el coche se hunde proporcionalmente a la carga soportada y su característica resulta lineal.
La unidad autonivelante está dotada de muelles de menor rigidez, alo que hay que añadir el efecto elástico del gas comprimido variable según el peso y el tope elástico del fin de carrera. Esto implica tres curvas características:

• Curva característica lineal del único muelle mecánico, menos inclinada que la del amortiguador tradicional por ser menos rígido.
  
• Curva característica de la unidad autonivelante en vacío que suma los efectos elásticos, del muelle mecánico, del gas comprimido y del tope de fin de carrera.
  
• Curva característica de la unidad autonivelante a plena carga, que se distingue de la anterior por un componente mayor debido al gas comprimido.
  

2. Ventajas de las unidades autonivelantes:

• Más seguridad de marcha y mayor confort.
  
• Óptima estabilidad del coche.
  
• Amortiguación dependiente de la carga.
  
• Mejor apoyo del neumático.
  

Intervención en el sistema de suspensión neumática:

• Precauciones:
  

Antes de intervenir, limpiar cuidadosamente la zona de trabajo, órganos y canalizaciones sobre las que vamos a trabajar.
2. Mantenimiento:
Comprobación del nivel de aceite del compresor, sustitución de aceite del compresor, limpieza y sustitución del filtro de aire y comprobación de que la presión está en el valor establecido. Fig. 12

• Ventajas y desventajas de la Neumática
  

A) Ventajas:

• El aire es de fácil captación y abunda en la tierra
  
• El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen riesgos de chispas.
  
• Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente altas y fácilmente regulables
  
• El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de golpes de ariete.
  
• Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los equipos en forma permanente.
  
• Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa.
  
• Energía limpia
  
• Cambios instantáneos de sentido
  

B) Desventajas

• En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas considerables
  
• Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado
  
• Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicar grandes fuerzas
  

 Fig. 12

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos95/sistema-suspension-direccion-y-frenos/sistema-suspension-direccion-y-frenos.shtml#ixzz34wmPgnda