Componentes y Dinámica de la Suspensión Vehicular

Partes Fundamentales de la Suspensión

La suspensión se compone de dos sistemas principales:

• Sistema de Muelleo: Incluye elementos elásticos como muelles, ballestas, barras de torsión y balonas neumáticas.
• Sistemas de Amortiguación de las Oscilaciones: Principalmente los amortiguadores.

Dinámica de la Suspensión

Los conceptos clave que rigen el comportamiento de la suspensión son:

• Centro de balanceo y centro de gravedad.
• Transferencia de carga.
• Masas suspendidas y no suspendidas.
• Oscilaciones.

Conceptos Dinámicos Clave

Centro de Balanceo

Es un punto imaginario en el que actúan las fuerzas laterales que se transmiten a las ruedas al resistir la acción de la fuerza centrífuga.

Centro de Gravedad

Es el punto imaginario en el que se concentra toda la masa del vehículo y en el cual se aplican tanto la fuerza de gravedad terrestre como los esfuerzos dinámicos.

Transferencia de Carga

Movimiento de peso que ocurre en los ejes longitudinal, transversal y vertical.

Masas del Vehículo

Masas Suspendidas

Es la masa que no está en contacto directo con el firme (ejemplos: motor, carrocería, etc.).

Masas No Suspendidas

Son los elementos que están en contacto directo o indirecto con el firme (ejemplos: frenos, trapecio, llanta).

Terminología de Oscilaciones

Oscilación

Es el movimiento de una masa en ascenso y descenso.

Periodo

Es el tiempo que tarda en realizar una oscilación completa.

Frecuencia

Es el número de oscilaciones por unidad de tiempo.

Amplitud

Es la distancia máxima de una masa oscilante desde la posición de reposo en su movimiento de extensión y compresión.

Resonancia

Es un fenómeno que se produce cuando una fuerza impulsa a la masa al ritmo de su oscilación, lo cual provoca un aumento significativo de la amplitud de las oscilaciones.

Elementos Auxiliares y de Unión de la Suspensión

Silentblocks

Elemento de unión elástico fabricado a base de caucho y metal, cuya misión es amortiguar los golpes existentes entre dos componentes.

Cojinetes Elásticos

Elementos de caucho que permiten la unión de componentes de la suspensión, facilitando un pequeño desplazamiento.

Rótulas

Se utilizan para unir la dirección y la suspensión, permitiendo su giro y manteniendo la geometría.

Mangueta

Elemento de la suspensión que une el buje con la rueda y los demás elementos de la suspensión.

Trapecio

Brazos fabricados en fundición que soportan el vehículo a través de la suspensión.

Tirantes

Brazos de acero situados entre la carrocería y la mangueta que sirven de sujeción y guiado.

Barra Estabilizadora

Barra en forma de ‘U’ unida a la carrocería y a los brazos de suspensión de las ruedas. Su misión es reducir la inclinación de la carrocería (balanceo).

Topes de Suspensión

Pueden ser elásticos o semirrígidos. Su misión es servir de tope a la suspensión para evitar daños en el sistema.

Elementos Elásticos y Amortiguadores

Elementos Elásticos (Muelleo)

Son los componentes situados entre la carrocería y el chasis para asegurar el confort y la seguridad de la marcha.

Muelles de Goma

Elementos elásticos utilizados en suspensiones antiguas y remolques, sometidos a esfuerzos de compresión y tracción.

Barra de Torsión

Barra cilíndrica unida por un lado a la carrocería y por el otro al trapecio de suspensión. Cuando se le aplica una fuerza, la barra se retuerce y vuelve a su forma original.

Ballestas

Elementos elásticos formados por varias hojas de acero unidas por medio de un perno central y una abrazadera que permite su deslizamiento cuando se somete a peso.

Muelle Helicoidal

Hilo de acero enrollado en forma de hélice, adecuado a la rigidez requerida.

Tipos de Amortiguadores

El amortiguador se encarga de transformar la energía provocada por las oscilaciones de las ruedas en calor.

Amortiguador de Fricción

Realiza la amortiguación mediante la fricción entre dos discos presionados contra muelles regulables.

Amortiguador de Palanca

Formado por un cilindro en cuyo interior se aloja un émbolo que se acciona con una palanca a través del eje.

Amortiguador Giratorio

Formado por una paleta en su interior que sube en forma de arco.

Amortiguador Telescópico

Un pistón se desliza en el interior de un cilindro con orificios calibrados que permiten que el aceite pase a otra cámara.

Partes del Amortiguador Telescópico:

• Cuerpo amortiguador
• Pistón
• Vástago
• Conjunto válvula
• Retenes
• Aceite

Amortiguador Monotubo de Gas

Funciona de manera similar al telescópico, pero además contiene gas para mejorar el confort y la respuesta.

Bitubo de Gas y Variable

Mención de otros tipos avanzados.

Clasificación de los Sistemas de Suspensión

1. Suspensión Rígida

Está formada por una viga de metal unida a la carrocería a través del sistema de suspensión.

Subtipo Rígido: Eje De Dion

Va unido a cada una de sus ruedas haciendo una curva para salvar el diferencial. Va unido al bastidor y es parte de la masa suspendida.

2. Suspensión Independiente

Cada rueda se monta sobre su propio eje, permitiendo su movimiento individual sobre el terreno.

Tipos de Suspensión Independiente:

Paralelogramo Deformable

Utiliza trapecios unidos mediante elementos elásticos.

McPherson

Formada por un bloque en el que se monta el amortiguador y el muelle. Lleva el muelle en el interior del amortiguador y va unido a la mangueta mediante tornillos, integrando el tubo del amortiguador.

Suspensión de Brazos Tirados

Es un brazo de suspensión articulado unido por un lado al bastidor y por el otro a la mangueta de la rueda.

Suspensión Multibrazo

Formada por varios brazos que unen la carrocería con la mangueta mediante cojinetes elásticos y rótulas.