Suspensión en el Automóvil

7/26/2019 Suspensión en el Automóvil

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SuspensiónIntroducción

Se llama suspensión al conjunto de elementos elásticos que se interponen entre los órganossuspendidos (bastidor, carrocería, pasajeros y carga) y los órganos no suspendidos (ruedas yejes).

Figura nº1

Su misión es absorber las reacciones producidas en las ruedas por las desigualdades delterreno, asegurando así la comodidad del conductor y pasajeros del vehículo y, al mismotiempo, mantener la estabilidad y direccionabilidad de ste, para que mantenga la trayectoriadeseada por el conductor.

!demás tambin es necesario que cumplan con otras "unciones complementarias#

• $ransmitir las "uer%as de aceleración y de "renada entre los ejes y bastidor.

• &esistir el par motor y de "renada

•&esistir los e"ectos de las curvas

• 'onservar el ángulo de dirección en todo el recorrido

• 'onservar el paralelismo entre los ejes y la perpendicularidad del bastidor

• roporcionar una estabilidad adecuada al eje de balanceo

• !guantar la carga del vehículo

'uando el vehículo circula por un terreno irregular, las ruedas están sometidas a una serie deimpactos que se transmiten a la carrocería a travs de los elementos de unión. Si el terreno esllano, las pequeas irregularidades del mismo son absorbidas por la elasticidad de losneumáticos. 'uando las irregularidades son grandes, los impactos producidos serían acusados



por los ocupantes del vehículo, de no mediar la suspensión* la unión elástica que sta suponees capa% de absorber dichas reacciones.

+a absorción de estas reacciones se consigue por la acción combinada de los neumáticos, laelasticidad de los asientos y el sistema de suspensión.

Figura nº2

'uando un automóvil pasa sobre un resalte o sobre un hoyo, se produce un golpe sobre larueda que se transmite por medio de los ejes al chasis y que se traduce en oscilaciones.na mala conducción o un reparto desequilibrado de las cargas pueden tambin originar -oscilaciones-. stos movimientos se generan en el centro de gravedad del coche y sepropagan en distintos sentidos. +os tres tipos de oscilaciones e/istentes serian#

• mpuje# se produce al pasar por terreno ondulado

• 'abeceo# debido a las "renada bruscas

• 0amboleo# se genera al tomar curvas a alta velocidad.

Figura nº3



Características que debe reunir la suspensión

'omo los elementos de suspensión han de soportar todo el peso del vehículo, deben ser losu"icientemente "uertes para que las cargas que act1an sobre ellos no produ%cande"ormaciones permanentes.

! su ve%, deben ser muy elásticos, para permitir que las ruedas se adapten continuamente alterreno sin separarse de l. sta elasticidad en los elementos de unión produce una serie deoscilaciones de intensidad decreciente que no cesan hasta que se ha devuelto la energíaabsorbida, lo que coincide con la posición de equilibrio de los elementos en cuestión* dichasoscilaciones deben ser amortiguadas hasta un nivel ra%onable que no ocasione molestias a losusuarios del vehículo.

+a e/periencia demuestra que el margen de comodidad para una persona es de 2 a 3oscilaciones por segundo* una ci"ra superior e/cita el sistema nervioso, aunque tampococonviene bajar el valor mínimo porque se "avorece el mareo.

n muelle blando tiene gran recorrido y pequeo n1mero de oscilaciones bajo la carga,mientras que un muelle duro tiene menor recorrido y mayor numero de oscilaciones. stemismo e"ecto se mani"iesta al variar la carga que gravita sobre el muelle.

Figura nº4

Influencia de la carga en la suspensión

Si en los vehículos las cargas "ueran constantes resultaría "ácil adaptar una suspensión ideal,pero como esto no se da en ning1n caso (al ser la carga variable, especialmente en vehículosde transporte) los elementos elásticos deben calcularse para que aguanten el peso má/imo sinprdida de elasticidad.

n estas condiciones es imposible obtener una suspensión ideal ya que, si se calcula para un

peso mínimo, la suspensión resulta blanda en e/ceso cuando aquel aumenta* si se calcula parael peso má/imo, entonces resulta dura cuando el vehículo marcha en vacío o con poca carga.

Efectos de un elemento de flexibilidad ariable



Se ha visto que las oscilaciones de la suspensión aumentan y disminuyen en "unción de lacarga y el grado de dure%a de los muelles. or tanto, si se mantiene la oscilación constante,conseguiríamos, una suspensión que se acerca a la ideal. ara ello se tiene que colocar unelemento de unión cuya "le/ibilidad sea variable, de modo que, al aumentar la carga, aumenteasimismo su rigide% para mantener constante la de"ormación.

sto es muy di"ícil de conseguir con resortes metálicos* por tanto, las suspensiones basadas eneste tipo de elementos (ballestas, muelles, barras de torsión, etctera.) necesitan llevar acoplado un sistema amortiguador de oscilaciones que recoja la energía mecánica producida yevite su transmisión a la carrocería.

n las suspensiones neumáticas o hidroneumáticas se consigue la "le/ibilidad variableaumentando o disminuyendo la presión interna en sus elementos, como se verá al estudiar estos sistemas.

l sistema de suspensión está compuesto por un elemento "le/ible (muelle de ballesta ohelicoidal, barra de torsión, muelle de goma, gas o aire) y un elemento amortiguación(amortiguador), cuya misión es neutrali%ar las oscilaciones de la masa suspendida originadaspor el elemento "le/ible al adaptarse a las irregularidades del terreno.

Componentes de la suspensión

l sistema de suspensión está compuesto por un elemento "le/ible o elástico (muelle deballesta o helicoidal, barra de torsión, muelle de goma, gas o aire) y un elemento amortiguación(amortiguador), cuya misión es neutrali%ar las oscilaciones de la masa suspendida originadaspor el elemento "le/ible al adaptarse a las irregularidades del terreno.

Elementos de suspensión simples

n las suspensiones simples se utili%an como elementos de unión, unos resortes de acero

elástico en "orma de#

• ballesta

• muelle helicoidal

• barras de torsión

stos elementos, como todos los muelles, tienen e/celentes propiedades elásticas pero pocacapacidad de absorción de energía mecánica, por lo que no pueden ser montados solos en lasuspensión* necesitan el montaje de un elemento que "rene las oscilaciones producidas en sude"ormación. 4ebido a esto, los resortes se montan siempre con un amortiguador de doblee"ecto que "rene tanto su compresión como e/pansión.

!allestas

+as ballestas están constituidas ("igura n5 6) por un conjunto de hojas o láminas de aceroespecial para muelles, unidas mediante unas abra%aderas (3) que permiten el desli%amientoentre las hojas cuando stas se de"orman por el peso que soportan. +a hoja superior (2),llamada hoja maestra, va curvada en sus e/tremos "ormando unos ojos en los que se montanunos casquillos de bronce (7) para su acoplamiento al soporte del bastidor por medio de unospernos o bulones.



Figura nº"

l n1mero de hojas y el espesor de las mismas están en "unción de la carga que han de

soportar. 8uncionan como los muelles de suspensión, haciendo de enlace entre el eje de lasruedas y el bastidor.

n algunos vehículos, sobre todo en camiones, además de servir de elementos de empuje,absorben con su de"ormación longitudinal la reacción en la propulsión./iste una abundante normali%ación sobre ballestas en las normas 9 3: 33;<6<:<= y 3: >:7.

#onta$e de las ballestas

l montaje de las ballestas puede reali%arse longitudinal o transversalmente al sentido dedespla%amiento del vehículo.

?ontaje longitudinal

?ontaje utili%ado generalmente en camiones y autocares, se reali%a montando la ballestacon un punto -"ijo- en la parte delantera de la misma (seg1n el despla%amiento delvehículo) y otro -móvil-, para permitir los movimientos oscilantes de la misma cuando sede"orma con la reacción del bastidor. l enlace "ijo se reali%a uniendo directamente laballesta (2) al soporte (3) y, la unión móvil, interponiendo entre la ballesta (2) y el bastidor un elemento móvil (7), llamado gemela de ballesta.

Figura nº%

l montaje de la ballesta sobre el eje (;), puede reali%arse con apoyo de la ballesta sobre el eje("igura n5 :) o con el eje sobre la ballesta ("igura n5 =)* este 1ltimo montaje permite que lacarrocería baje, ganando en estabilidad. +a misión se reali%a por medio de unas abra%aderasque enla%an la ballesta al eje.



Figura nº&

Figura nº'

?ontaje transversal

tili%ado generalmente en turismos, se reali%a uniendo los e/tremos de la ballesta (2) alpuente (3) o bra%os de suspensión, con interposición de elementos móviles (7) (gemelas)y la base de la ballesta a una traviesa del bastidor o carrocería.

Figura nº(

#uelles )elicoidales

stos elementos mecánicos se utili%an modernamente en casi todos los turismos en sustituciónde las ballestas, pues tienen la ventaja de conseguir una elasticidad blanda debido al granrecorrido del resorte sin apenas ocupar espacio ni sumar peso.



Figura nº 1*

Constitución

'onsiste en un arrollamiento helicoidal de acero elástico "ormado con hilo de diámetro variable(de 2> a 26 mm)* este diámetro varía en "unción de la carga que tienen que soportar* las1ltimas espiras son planas para "acilitar el asiento del muelle sobre sus bases de apoyo ("iguran5 22).

Figura nº 11

Características

9o pueden transmitir es"uer%os laterales, y requieren, por tanto, en su montaje bielas deempuje lateral y transversal para la absorción de las reacciones de la rueda. $rabajan a torsión,retorcindose proporcionalmente al es"uer%o que tienen que soportar ("igura n5 23), acortandosu longitud y volviendo a su posición de reposo cuando cesa el e"ecto que produce lade"ormación.



Figura nº 12

+a "le/ibilidad de los muelles está en "unción del n1mero de espiras, del diámetro del resorte,del paso entre espiras, del espesor o diámetro del hilo, y de las características del material. Sepuede conseguir muelles con una "le/ibilidad progresiva, utili%ando di"erentes diámetros deenrollado por medio de muelles helicoidales cónicos ("igura n5 27), por medio de muelles conpaso entre espiras variable o disponiendo de muelles adicionales.

Figura nº 13

sando muelles adicionales se puede obtener una suspensión de "le/ibilidad variable en elvehículo. n e"ecto, cuando ste circule en vacío, sólo trabaja el muelle principal (2) ("igura n52;) y cuando la carga es capa% de comprimir el muelle hasta hacer tope con el au/iliar (3) setiene un doble resorte, que, trabajando conjuntamente, soporta la carga sin aumentar lade"ormación, dando mayor rigide% al conjunto.

Figura nº 14



n la "igura n5 26 puede apreciarse de "orma grá"ica las tres posiciones del muelle# sin montar,montado en el vehículo y el muelle bajo la acción de la carga.

Figura nº 1"

+as espiras de un muelle helicoidal no deben, en su "unción elástica, hacer contacto entre susespiras* es decir, que la de"ormación tiene que ser menor que el paso del muelle por el n1merode espiras. 4e ocurrir lo contrario, cesa el e"ecto del muelle y entonces las sacudidas por lamarcha del vehículo se transmiten de "orma directa al chasis.

!arra de torsión

ste tipo de resorte utili%ado en algunos turismos con suspensión independiente, está basadoen el principio de que si a una varilla de acero elástico sujeta por uno de sus e/tremos se leaplica por el otro un es"uer%o de torsión, esta varilla tenderá a retorcerse, volviendo a su "ormaprimitiva por su elasticidad cuando cesa el es"uer%o de torsión ("igura n5 2:).

Figura nº 1%

4isposición y montaje de las barras de torsión. l montaje de estas barras sobre el vehículo sereali%a ("igura n5 2=) "ijando uno de sus e/tremos al chasis o carrocería, de "orma que no puedagirar en su soporte, y en el otro e/tremo se coloca una palanca solidaria a la barra unida en su

e/tremo libre al eje de la rueda. 'uando sta suba o baje por e"ecto de las desigualdades delterreno, se producirá en la barra un es"uer%o de torsión cuya de"ormación elástica permite elmovimiento de la rueda.



+as barras de torsión se pueden disponer paralelamente al eje longitudinal del bastidor otambin transversalmente a lo largo del bastidor

Figura nº 1&

n vehículos con motor y tracción delanteros se montan una disposición mi/ta con las barras

de torsión situadas longitudinalmente para la suspensión delantera y transversalmente para lasuspensión trasera.

Figura nº 1'

!arras estabili+adoras

'uando un vehículo toma una curva, por la acción de la "uer%a centrí"uga se carga el peso delcoche sobre las ruedas e/teriores, con lo cual la carrocería tiende a inclinarse hacia ese ladocon peligro de vuelco y la correspondiente molestia para sus ocupantes.



Figura nº 1(

ara evitar estos inconvenientes se montan sobre los ejes delantero y trasero las barrasestabili%adores, que consisten esencialmente en una barra de acero elástico cuyos e/tremos se"ijan a los soportes de suspensión de las ruedas* de esta "orma, al tomar una curva, como unade las ruedas tiende a bajar y la otra a subir, se crea un par de torsión en la barra que absorbeel es"uer%o y se opone a que esto ocurra, e impide, por tanto, que la carrocería se incline a unlado, mantenindola estable. l mismo e"ecto se produce cuando una de las ruedas encuentraun bache u obstáculo, creando, al bajar o subir la rueda, un par de torsión en la barra que haceque la carrocería se mantenga en posición hori%ontal. n caso de circular en línea recta y encondiciones normales la acción de la barra es nula.

Figura nº2*

Figura nº21



Figura nº 22

,ilentbloc-s . co$inetes el/sticos

Son aislantes de caucho u otro material elastómero que se encargan de amortiguar lasreacciones en los apoyos de la suspensión. Su misión es amortiguar los golpes e/istentes entredos elementos en los que e/iste movimiento. Suelen montarse a presión o atornillados. Susustitución debe reali%arse cuando el caucho est deteriorado o e/ista holgura en la unión.+os cojinetes elásticos son elementos de caucho que permiten la unión de los componentes dela suspensión "acilitando un pequeo despla%amiento. Su montaje suele reali%arse mediantebridas o casquillos elásticos. stos cojinetes son muy utili%ados para el montaje de las barrasestabili%adoras.

Figura nº23



0ótulas

+as rótulas constituyen un elemento de unión y "ijación de la suspensión y de la dirección, quepermite su pivotamiento y giro manteniendo la geometría de las ruedas. +a "ijación de lasrótulas se reali%a mediante tornillos o roscados e/teriores o interiores.

Figura nº 24

Su sustitución debe reali%arse si e/iste en estas alg1n dao como por ejemplo, si estade"ormada a causa de alg1n golpe, o cuando e/isten holguras ("igura n5 36).

Figura nº 2"

#angueta . bu$e

+a mangueta de la suspensión es una pie%a "abricada con acero o aleaciones que une el bujede la rueda y la rueda a los elementos de la suspensión, tirantes, trapecios, amortiguador, etc.+a mangueta se disea teniendo en cuenta las características geomtricas del vehículo. n elinterior del buje se montan los rodamientos o cojinetes que garanti%an el giro de la rueda.



Figura nº 2%

Figura nº 2&

rapecios o bra+os de suspensión

Son bra%os articulados "abricados en "undición o en chapa de acero embutida que soportan alvehículo a travs de la suspensión. nen la mangueta y su buje mediante elementos elásticos(silentbloc@s) y elementos de guiado (rótulas) al vehículo soportando los es"uer%os generadospor este en su "uncionamiento.



Figura nº 2'

irantes de suspensión

Son bra%os de acero longitudinales o transversales situados entre la carrocería y la mangueta otrapecio que sirven como sujeción de estos y "acilitan su guiado. !bsorben los despla%amientosy es"uer%os de los elementos de la suspensión a travs de los silentbloc@s o cojinetes elásticosmontados en sus e/tremos.

opes de suspensión

stos topes pueden ser elásticos o semirrígidos en "orma de taco o en "orma de casquillo. Su"unción es servir de tope para el conjunto de la suspensión, de manera que en una compresióne/cesiva esta no se detiene. l montaje de este elemento es muy diverso dependiendo de la

"orma del taco. or ejemplo, en las suspensiones ?cherson se monta en el interior delvástago del amortiguador, mientras que en las suspensiones por ballesta se suele montar anclado en la carrocería.

mortiguadores

stos elementos son los encargados de absorber las vibraciones de los elementos elásticos(muelles, ballestas, barras de torsión), convirtiendo en calor la energía generada por lasoscilaciones.'uando la rueda encuentra un obstáculo o bache, el muelle se comprime o se estira,

recogiendo la energía mecánica producida por el choque, energía que devuelve a continuación,por e"ecto de su elasticidad, rebotando sobre la carrocería. ste rebote en "orma de vibraciónes el que tiene que "renar el amortiguador, recogiendo, en primer lugar, el e"ecto de compresión



y luego el de reacción del muelle, actuando de "reno en ambos sentidos* por esta ra%ón recibenel nombre de los amortiguadores de doble e"ecto.

+os amortiguadores pueden ser -"ijos- y -regulables-, los primeros tienen siempre la mismadure%a y los segundos pueden variarla dentro de unos márgenes. n los más modernos

modelos este reglaje se puede hacer incluso desde el interior del vehículo.?arcas conocidas de "abricantes de amortiguadores serian# ?onroe, Aoni, 0ilstein, Aayaba, 4e'arbon, etc

Figura nº2(

ipos de amortiguadores

+os más empleados en la actualidad son los de tipo telescópico de "uncionamientohidráulico. 4entro de estos podemos distinguir#

• +os amortiguadores hidráulicos convencionales (monotubo y bitubo). 4entro de esta

categoría podemos encontrar los "ijos y los regulables.

• +os amortiguadores a gas (monotubo o bitubo). 9o regulables

• +os amortiguadores a gas (monotubo). &egulables



Figura nº 3*

mortiguadores )idr/ulicos conencionales

Son aquellos en los que la "uer%a de amortiguación, para controlar los movimientos delas masas suspendidas y no suspendidas, se obtiene "or%ando el paso de un "luido a

travs de unos pasos calibrados de apertura di"erenciada, con el "in de obtener la"le/ibilidad necesaria para el control del vehículo en di"erentes estados.

Son los más usuales, de tarados pre<establecidos (se montan habitualmente comoequipo de origen). Son baratos pero su duración es limitada y presentan prdidas dee"icacia con trabajo e/cesivo, debido al aumento de temperatura. 9o se suelen utili%ar enconducción deportiva ni en competición.

stos amortiguadores de tipo telescópico y de "uncionamiento hidráulico estánconstituidos ("igura n5 72) por una cilindro (!) dentro del cual puede desli%arse el mbolo(0) unido al vástago ('), que termina en el anillo soporte (4), unido al bastidor.&odeando el cilindro (!) va otro concntrico, (8), y los dos terminan sellados en la partesuperior por la empaquetadura (), por la que pasa el vástago ('), al que tambin se une

la campana (B), que preserva de polvo al amortiguador. l cilindro (8) termina en el anillo(C), que se une al eje de la rueda y se comunica con el cilindro (!) por medio del ori"icio(I). l cilindro (!) queda dividido en dos cámaras por el pistón (0)* stas se comunicanpor los ori"icios calibrados (D y A), este 1ltimo tapado por la válvula de bola (+).

!sí constituido el amortiguador, quedan "ormadas las cámaras (2, 3 y 7), que estánllenas de aceite. 'uando la rueda sube con relación al chasis, lo hace con ella el anillo(C) y, a la ve% que l, los cilindros (! y 8), con lo cual, el líquido contenido en la cámara(3) va siendo comprimido, pasando a travs de los ori"icios (D y A) a la cámara (2), en laque va quedando espacio vacío debido al movimiento ascendente de los cilindros (! y 8).Etra parte del líquido pasa de (3) a la cámara de compensación (7), a travs del ori"icio(I). ste paso "or%ado del líquido de una cámara a las otras, "rena el movimientoascendente de los cilindros (! y 8), lo que supone una amortiguación de la suspensión.



Figura nº 31

'uando la rueda ha pasado el obstáculo que la hi%o levantarse, se produce el disparo dela ballesta o el muelle, por lo que (C) baja con la rueda y con l los cilindros (! y 8).ntonces el líquido de la cámara (2) va siendo comprimido por el pistón y pasa a la

cámara (3) a travs de (D) (por A no puede hacerlo por impedírselo la válvula anti retorno+), lo que constituye un "reno de la e/pansión de la ballesta o el muelle. l espacio queva quedando vacío en la cámara (3) a medida que bajan los cilindros (! y 8), se vallenando de aceite que llega de la cámara (2) y, si no es su"iciente, del que llega de lacámara de compensación (7) a travs de (I). or tanto, en este amortiguador vemos quela acción de "renado es mayor en la e/pansión que en la compresión del muelle oballesta, permitindose así que la rueda pueda subir con relativa "acilidad y que act1e enese momento el muelle o la ballesta* pero impidiendo seguidamente el rebote de ellos,que supondría un mayor n1mero de oscilaciones hasta quedar la suspensión en posiciónde equilibrio.

Seg1n el calibre del ori"icio (D), se obtiene mayor o menor acción de "renado en los dossentidos* y seg1n el calibre del ori"icio (A), se obtiene mayor o menor "renado cuando

sube la rueda. n el momento que lo hace, el aceite contenido en la cámara in"erior (3)no puede pasar en su totalidad a la superior (2), puesto que sta es más reducida,debido a la presencia del vástago (') del pistón* por ello se dispone la cámara decompensación (7), para que el líquido sobrante de la cámara in"erior (3) pueda pasar aella. $odo lo contrario ocurre cuando la rueda baja# entonces el líquido que pasa de lacámara superior (2) a la in"erior (3) no es su"iciente para llenarla y por ello le entra líquidode la cámara de compensación (7).

ste tipo de amortiguador se ha visto que es de doble electo* pero cuando la rueda sube,la acción de "renado del amortiguador es pequea y cuando baja es grande(generalmente, el doble), consiguindose con ello que al subir la rueda, sea la ballesta oel muelle los que de"ormándose absorban la desigualdad del terreno y, cuando seprodu%ca la e/pansión, sea el amortiguador el que lo "rene o disminuya las oscilaciones.



Figura nº32

+a energía desarrollada por el muelle en la -compresión- y -e/pansión- es recogida por el amortiguador y empleado en comprimir el aceite en su interior. +a energía,trans"ormada en calor, es absorbida por el líquido.

'omo el amarre de los resortes se reali%a entre el elemento suspendido y el eje oscilante

de las ruedas, los amortiguadores se montan tambin sujetos a los mismos elementos,con el "in de que puedan "renar así las reacciones producidas en ellos por los resortes.sta unión se reali%a con interposición de tacos de goma, para obtener un montajeelástico y silencioso de los mismos.

+a temperatura ambiente y el calor absorbido por el aceite en el "uncionamiento de losamortiguadores hidráulicos, in"luyen sobre la viscosidad del líquido, haciendo que elmismo pase con más o menos di"icultad por las válvulas que separan las cámaras,resultando una suspensión más o menos amortiguada. or esta ra%ón, en invierno, enlos primeros momentos de "uncionamiento, se observa una suspensión más dura, ya queel aceite, debido al "río, se ha hecho más denso* en verano, o cuando el vehículo circulapor un terreno irregular, el aceite se hace más "luido y se nota una suspensión másblanda.

mortiguador )idr/ulico presuri+ado

n avance en la evolución de los amortiguadores consiste en presuri%ar el interior de losamortiguadores, esto trae consigo una serie de ventajas.

9o presuri%ados

$ienen la di"icultad de que se puede "ormar en ellos bolsas de aire bajo las siguientescondiciones.

•l amortiguador se almacena o transporta hori%ontal antes de ser instalado.

• +a columna de aceite de la cámara principal cae por gravedad cuando el vehículo

permanece quieto durante mucho tiempo.



• l aceite se contrae como consecuencia de su en"riamiento al "inal de un viaje y se

succiona aire hacia la cámara principal.

'omo consecuencia de ello, en especial en días "ríos, algunos amortiguadores puedenpadecer lo que se conoce como -en"ermedad matinal-.

resuri%ados

s un tipo de con"iguración empleada hoy en día en la mayoría de vehículos cuando sebusca mejorar las prestaciones de los amortiguadores de doble tubo convencionales. +asolución consiste en aadir una cámara de gas de baja presión (; bares) es una presiónsu"iciente, ya que la "uer%a amortiguadora en compresión la sigue proporcionando elaceite en su paso por las válvulas del mbolo.

4e esta "orma la "uer%a de e/tensión reali%ada por el amortiguador en su posiciónnominal es baja. sto permite utili%ar esta solución en suspensiones ?cherson en lasque se requieren diámetros de amortiguador más elevados.

Sus ventajas respecto de los no presuri%ados son las siguientes#

• &espuesta de la válvula más sensible para pequeas amplitudes.

• ?ejor con"ort de marcha

• ?ejores propiedades de amortiguación en condiciones e/tremas (grandes baches).

• &educción de ruido hidráulico.

• Siguen operativos aunque pierdan el gas

&especto a los amortiguadores monotubos, los de doble tubo presuri%ados tienen laventaja de tener una menor longitud y "ricción para las mismas condiciones de operación.



Figura nº33

mortiguadores a gas

stos amortiguadores a gas trabajan bajo el mismo principio básico que los hidráulicos,pero contienen en uno de sus e/tremos nitrógeno a alta presión (apro/imadamente 36bar).n pistón "lotante separa este gas del aceite impidiendo que se me%clen. 'uando elaceite, al despla%arse el vástago, comprime el gas, est su"re una variación de volumenque permite dar una respuesta instantánea y un "uncionamiento silencioso. +osamortiguadores a gas además de amortiguar tambin act1an en cierto modo de resorteelástico, es por ello que este tipo de amortiguadores vuelven a su posición cuando sedeja de actuar sobre ellos.



Figura nº34

• !mortiguadores de gas no regulables

Suelen ser amortiguadores monotubo o bitubo, muy resistente a golpes, de alta duracióny de alta resistencia a la prdida de e"icacia por temperatura de trabajo. !unque el precioes mayor, se ve compensado por su durabilidad y "iabilidad. s un tipo de amortiguador de muy alta calidad. Su uso es ciertamente recomendable para los vehículos de altasprestaciones.

• !mortiguadores de gas regulables

Son amortiguadores monotubo, con o sin botella e/terior, con posibilidad de variación detarados. s un tipo de amortiguador de alta tecnología, con precio alto pero proporcionala su e"icacia, por eso es el más usado en conducción deportiva, en los vehículos decompetición y de altas prestaciones.

#odelos de suspensión mec/nica

Seg1n el tipo de elementos empleados y la "orma de montajes de los mismos, e/isten variossistemas de suspensión, todos ellos basados en el mismo principio de "uncionamiento. 'onstande un sistema elástico, amortiguación y barra estabili%adora independientes para cada uno delos ejes del vehículo.

!ctualmente e/isten distintas disposiciones de suspensión cuyo uso depende del tipo de

comportamiento que se busca en el vehículo# mayores prestaciones, más comodidad, sencille%y economía, etc.

rincipio b/sico



+as primeras suspensiones estaban "ormadas por un -eje rígido- en cuyos e/tremos semontaban las ruedas. 'omo consecuencia de ello, todo el movimiento que a"ecta a una ruedase transmite a la otra del mismo eje. n la "igura in"erior podemos ver como al elevarse unarueda, se e/tiende su inclinación al eje y de este a la otra rueda. 'omo el eje va "ijadodirectamente sobre el bastidor, la inclinación se transmite a todo el vehículo.ste montaje es muy resistente y más económico de "abricar, pero tiene la desventaja de ser

poco cómodo para los pasajeros y una menor seguridad.

Figura nº3"

l sistema de suspensión -independiente- tiene un montaje elástico independiente que no estáunido a otras ruedas. ! di"erencia del sistema rígido, el movimiento de una rueda no setransmite a la otra y la carrocería resulta menos a"ectada.

Figura nº3%

Figura nº 3&



,uspensiones delanteras . traseras

9o todos los modelos de suspensión pueden ser montados en el eje delantero o trasero

indistintamente* la mayor o menor "acilidad de adaptación a las necesidades especí"icas de losdos ejes ha determinado una selección, por lo que cada tipo de suspensión se adapta mejor a

uno de los dos ejes.

Clasificación de las suspensiones

Se pueden clasi"icar las suspensiones mecánicas en tres grupos#

• Suspensiones rígidas en las que la suspensión de una rueda va unida a la otra

mediante un eje rígido, se transmiten las vibraciones de una rueda a la otra.

•Suspensiones semirrígidas las cuales son similares a las suspensiones rígidas perocon menor peso no suspendido.

• Suspensiones independientes. n esta disposición las ruedas tienen una suspensión

independiente para cada una de ellas. or lo tanto no se transmiten las oscilaciones deunas ruedas a otras.

,uspensiones rígidas

sta suspensión tiene unidas las ruedas mediante un eje rígido "ormando un conjunto.resenta el inconveniente de que al estar unidas ambas ruedas, las vibraciones producidas por la acción de las irregularidades del pavimento, se transmiten de un lado al otro del eje. !demásel peso de las masas no suspendidas aumenta notablemente debido al peso del eje rígido y alpeso del grupo cónico di"erencial en los vehículos de tracción trasera. n estos 1ltimos el grupocónico sube y baja en las oscilaciones como un parte integradora del eje rígido. 'omo principalventaja, los ejes rígidos destacan por su sencille% de diseo y no producen variacionessigni"icativas en los parámetros de la rueda como caída, avance, etc. l principal uso de estadisposición de suspensión se reali%a sobre todo en vehículos industriales, autobuses, camionesy vehículos todo terreno.

n la "igura n5 7F se muestra un modelo de eje rígido actuando de eje propulsor. n estoscasos el eje está constituido por una caja que contiene el mecanismo di"erencial (2) y por los

tubos (7) que contienen los palieres. l eje rígido en este caso se apoya contra el bastidor mediante ballestas (3) que hacen de elemento elástico transmitiendo las oscilaciones.'ompletan el conjunto los amortiguadores (;).



Figura nº 3'

Figura nº3(

n la "igura n5 ;> vemos una suspensión rígida trasera montada en el vehículo de la marca+ada 9iva, que sustituye las ballestas por muelles. sta suspensión no presenta rigide%

longitudinal, de "orma que el eje rígido lleva incorporada barras longitudinales que mantienen eleje "ijo en su posición, evitando que se mueva en el eje longitudinal.



Figura nº 4*

!demás para estabili%ar el eje y generar un 1nico centro de balanceo de la suspensión, seaade una barra transversal que une el eje con el bastidor. ! esta barra se le conoce con elnombre de de barra -anhard-. $anto las barras longitudinales como la barra anhard disponede articulaciones elásticas que las unen con el eje y la carrocería.

Figura nº41

,uspensión semirrígida



stas suspensiones son muy parecidas a las anteriores su di"erencia principal es que lasruedas están unidas entre sí como en el eje rígido pero transmitiendo de una "orma parcial lasoscilaciones que reciben de las irregularidades del terreno. n cualquier caso aunque lasuspensión no es rígida total tampoco es independiente. +a "unción motri% se separa de la"unción de suspensión y de guiado o lo que es lo mismo el di"erencial se une al bastidor, no essoportado por la suspensión.

n la "igura n5 ;3 se muestra una suspensión de este tipo. Se trata de una suspensión con e$e5e 5ion. n ella las ruedas van unidas mediante soportes articulados (2) al grupo di"erencial(3), que en la suspensión con eje 4e 4ion es parte de la masa suspendida, es decir, va ancladoal bastidor del automóvil. 0ajo este aspecto se transmite el giro a las ruedas a travs de dossemiejes (palieres) como en las suspensiones independientes. ! su ve% ambas ruedas estánunidas entre sí mediante una traviesa o tubo 4e 4ion (7) que las ancla de "orma rígidapermitiendo a la suspensión desli%amientos longitudinales. ste sistema tiene la ventaja, "renteal eje rígido de que se disminuye la masa no suspendida debido al poco peso de la traviesa deleje 4e 4ion y al anclaje del grupo di"erencial al bastidor y mantiene los parámetros de la ruedaprácticamente constantes como los ejes rígidos gracias al anclaje rígido de la traviesa. +asuspensión posee además elementos elásticos de tipo muelle helicoidal (;) y suele ir acompaada de bra%os longitudinales que limitan los despla%amientos longitudinales.

Figura nº42

Etra suspensión semirrígida -4e 4ion- pero que utili%a ballestas en ve% de muelles



Figura nº43

n la actualidad hay pocos coches que montan esta suspensión debido a que su coste eselevado. !l"a &omeo es uno de los "abricantes que monto este sistema, más en concreto en elmodelo =6 ("igura n5 ;;). n la actualidad lo montan vehículos como el Conda C&<G y el Smart'ity 'oupe.

Figura nº44

l e$e torsional es otro tipo de suspensión semirrígida (semi<independiente), utili%ada en lassuspensiones traseras, en vehículos que tienen tracción delantera (como ejemplo# Hol@sagenBol"). +a traviesa o tubo que une las dos ruedas tiene "orma de --, por lo que es capa% dede"ormarse un cierto ángulo cuando una de las ruedas encuentra un obstáculo, para despusuna ve% pasado el obstáculo volver a la posición inicial.

+as ruedas están unidas rígidamente a dos bra%os longitudinales unidos por un travesao quelos une y que se tuerce durante las sacudidas no simtricas, dando estabilidad al vehículo. stacon"iguración da lugar, a causa de la torsión del puente, a una recuperación parcial del ángulode caída de alto e"ecto de estabili%ación, características que junto al bajo peso, al bajo coste yal poco espacio que ocupan, ideal para instalarla junto con otros componentes debajo del piso

(depósito de combustible, escape, etc.). sta con"iguración ha convertido a este tipo desuspensiones en una de las más empleadas en vehículos de gama media<baja.



Figura nº4"

Figura nº4%



Figura nº4&

,uspensión independiente

!ctualmente la suspensión independiente a las cuatro ruedas se va utili%ando cada ve% másdebido a que es la más óptima desde el punto de vista de con"ort y estabilidad al reducir de"orma independiente las oscilaciones generadas por el pavimento sin transmitirlas de una ruedaa otra del mismo eje. +a principal ventaja aadida de la suspensión independiente es queposee menor peso no suspendido que otros tipos de suspensión por lo que las accionestransmitidas al chasis son de menor magnitud. l diseo de este tipo de suspensión deberágaranti%ar que las variaciones de caída de rueda y ancho de ruedas en las ruedas directricesdeberán ser pequeas para conseguir una dirección segura del vehículo. or contra paracargas elevadas esta suspensión puede presentar problemas. !ctualmente ste tipo desuspensión es el 1nico que se utili%a para las ruedas directrices.

l n1mero de modelos de suspensión independiente es muy amplio y además poseenumerosas variantes. +os principales tipos de suspensión de tipo independiente son#

• Suspensión de eje oscilante.

• Suspensión de bra%os tirados.

• Suspensión ?cherson.

• Suspensión de paralelogramo de"ormable.

• Suspensión multibra%o (multilin@)

,uspensión de e$e oscilante



+a peculiaridad de este sistema que se muestra en la "igura in"erior es que el elemento derodadura (2) y el semieje (3) son solidarios (salvo el giro de la rueda), de "orma que el conjuntooscila alrededor de una articulación (7) pró/ima al plano medio longitudinal del vehículo. stetipo de suspensión no se puede usar como eje directri% puesto que en el movimiento oscilatoriode los semiejes se altera notablemente la caída de las ruedas en las curvas. 'ompletan elsistema de suspensión dos conjuntos muelle<amortiguador telescópico (;)

Figura nº4'

na variante de este sistema es el reali%ado mediante un eje oscilante pero de una solaarticulación mostrado en la "igura n5 ;J. sta suspensión es utili%ada por ?ercedes 0en% en

sus modelos 33> y 7>>. +a ventaja que presenta es que el pivote de giro (2) está a menor altura que en el eje oscilante de dos articulaciones. l mecanismos di"erencial (3) oscila conuno de los palieres (7) mientras que el otro (;) se mueve a travs de una articulación (:) quepermite a su ve% un despla%amiento de tipo a/ial en el árbol de transmisión. l sistema tambincuenta con dos conjuntos muelle<amortiguador (=).

Figura nº4(



,uspensión de bra+os tirados o arrastrados

ste tipo de suspensión independiente se caracteri%a por tener dos elementos soporte o-bra%os- en disposición longitudinal que van unidos por un e/tremo al bastidor y por el otro a lamangueta de la rueda. Si el eje es de tracción, el grupo di"erencial va anclado al bastidor. ncualquier caso las ruedas son tiradas o arrastradas por los bra%os longitudinales que pivotan enel anclaje de la carrocería.

ste sistema de suspensión ha dado un gran n1mero de variantes cuyas di"erencias estriban"undamentalmente en cuál es el eje de giro del bra%o tirado en el anclaje al bastidor y cuál es elelemento elástico que utili%a.

n la "igura n5 6> se muestra como los bra%os tirados pueden pivotar de distintas "ormas# en la"igura de la derecha los bra%os longitudinales pivotan sobre un eje de giro perpendicular alplano longitudinal del vehículo. ste tipo de suspensión apenas produce variaciones de vía,caída o avance de la rueda. n la "igura de la i%quierda pivotan los bra%os sobre ejes quetienen componentes longitudinales, es decir sobre ejes oblicuos al plano longitudinal delvehículo. ! esta 1ltima variante tambin se la conoce como -bra%os semi<arrastrados- y tiene laventaja de que no precisa estabili%adores longitudinales debido a la componente longitudinalque tiene el propio bra%o o soporte. !quí las variaciones de caída y de vía dependen de laposición e inclinación de los bra%os longitudinales por lo tanto, permite que se varíe durante lamarcha la caída y el avance de las ruedas con lo que se mejora la estabilidad del vehículo. ncuanto al tipo de elementos elásticos que se utili%an en estas suspensiones, se encuentran lasbarras de torsión y los muelles.

Figura nº"*

Sistemas de suspensión de bra%os tirados con barras de torsión. +as barras se montan demanera transversal a la carrocería. 'omo mínimo se utili%an dos, pudiendo llegar incluso amontar cuatro en vehículos cuyo tarado deba ser mayor. or ejemplo, e/isten modelos quemontan dos barras de torsión en el puente trasero, mientras que un modelo similar pero conmayor motori%ación, monta cuatro barras unidas por una gemela.



Figura nº"*

Figura nº"1



Figura nº"2

,uspensión #c)erson

sta suspensión "ue desarrollada por arle S. ?cherson, ingeniero de 8ord del cual recibe sunombre. ste sistema es uno de los más utili%ados en el tren delantero aunque se puedemontar igualmente en el trasero. ste sistema ha tenido mucho /ito, sobre todo en vehículos

más modestos, por su sencille% de "abricación y mantenimiento, el coste de producción y elpoco espacio que ocupa.

'on esta suspensión es imprescindible que la carrocería sea más resistente en los puntosdonde se "ijan los amortiguadores y muelles, con objeto de absorber los es"uer%os transmitidospor la suspensión.



Figura nº"3

Figura nº"4



Figura nº""

Figura nº"%



+a "igura n5 6= muestra un modelo detallado de una suspensión ?cherson con bra%o in"erior ybarra estabili%adora.

+a mangueta (2) de la rueda va unida al cubo (3) permitiendo el giro de ste mediante unrodamiento (7). ! su ve% la mangueta va unida al bastidor a travs de dos elementoscaracterísticos de toda suspensión ?cherson#

• l bra%o in"erior (;) que va unido a la mangueta (2) mediante una unión elástica (!)

(rótula) y unido al bastidor mediante un casquillo (0).

• l conjunto muelle helicoidal<amortiguador. l amortiguador (6) va anclado de "orma "ija

a la parte superior de la mangueta (2) y el muelle (:) es concntrico al amortiguador yestá sujeto mediante dos copelas superior (') e in"erior (4). l amortiguador está unidoal bastidor por su parte superior mediante un cojinete de agujas (=) y una placa de"ijación (F). n las ruedas delanteras se hace necesaria la e/istencia de este cojinetea/ial ya que el amortiguador al ser solidario a la mangueta gira con sta al actuar ladirección.

Figura nº"&

+a suspensión tipo ?cherson "orma un mecanismo de tipo triángulo articulado "ormado por elbra%o in"erior (;), el conjunto muelle<amortiguador y el propio chasis. l lado del triángulo quecorresponde al muelle<amortiguador es de compresión libre por lo que sólo tiene un 1nicogrado de libertad# la tracción o compresión de los elementos elásticos y amortiguador. !ltransmitirse a travs del muelle<amortiguador todos los es"uer%os al chasis es necesario undimensionado más rígido de la carrocería en la %ona de apoyo de la placa de "ijación (F).'omo elementos complementarios a esta suspensión se encuentra la barra estabili%adora (J)unida al bra%o in"erior (;) mediante una bieleta (2>) y al bastidor mediante un casquillo (), y eneste caso un tirante de avance (22).

Falsa #c)erson



!ctualmente e/isten m1ltiples variantes en cuanto a la sustitución del tirante in"erior (;) quepueden ser reali%ada por un triángulo in"erior, doble bieleta transversal con tirante longitudinal,etc. ! estos 1ltimos sistemas tambin se les ha denominado -"alsa- ?cherson, aunque encualquier caso todos ellos utili%an el amortiguador como elemento de guía y mantienen laestructura de triángulo articulado.

+a suspensión clásica ?cherson dispone de la barra estabili%adora como tirante longitudinal,mientras que las denominadas -"alsa- ?cherson ya absorben los es"uer%os longitudinales conla propia disposición del anclaje del elemento que sustituye al bra%o in"erior.

n la "igura n56F se muestra un esquema ?cherson donde se ha sustituido el bra%o in"erior por un triángulo (2) que va unido a la mangueta (3) mediante una rótula (!) y a la cuna delmotor (7) mediante dos casquillos (') y (4). l resto de los componentes es similar al de una?cherson convencional.

Figura nº "'



Figura nº "(

,uspensión de paralelogramo deformable

+a suspensión de paralelogramo de"ormable junto con la ?cherson es la más utili%ada en ungran n1mero de automóviles tanto para el tren delantero como para el trasero. sta suspensióntambin se denomina# suspensión por trapecio articulado y suspensión de triángulossuperpuestos.

Figura nº%*

n la "igura n5 :2 se muestra una suspensión convencional de paralelogramo de"ormable. lparalelogramo está "ormado por un bra%o superior (3) y otro in"erior (2) que están unidos alchasis a travs de unos pivotes, cerrando el paralelogramo a un lado el propio chasis y al otrola propia mangueta (=) de la rueda. +a mangueta está articulada con los bra%os medianterótulas es"ricas (;) que permiten la orientación de la rueda. +os elementos elásticos yamortiguador coa/iales (6) son de tipo resorte helicoidal e hidráulico telescópicorespectivamente y están unidos por su parte in"erior al bra%o in"erior y por su parte superior albastidor. 'ompletan el sistema unos topes (:) que evitan que el bra%o in"erior suba lo su"icientecomo para sobrepasar el límite elástico del muelle y un estabili%ador lateral (F) que va ancladoal bra%o in"erior (2).



Figura nº %1

'on distintas longitudes de los bra%os (2) y (3) se pueden conseguir distintas geometrías desuspensión de "orma que puede variar la estabilidad y la dirección seg1n sea el diseo de estostipos de suspensión.

Figura nº%2

+a evolución de estos sistemas de suspensión de paralelogramo de"ormable ha llegado hasta

las actuales suspensiones llamadas multibra%o o multilin@.



,uspensiones #ultibra+o o #ultilin-

+as suspensiones multibra%o se basan en el mismo concepto básico que sus precursoras lassuspensiones de paralelogramo de"ormable, es decir, el paralelogramo está "ormado por dosbra%os transversales, la mangueta de la rueda y el propio bastidor. +a di"erencia "undamentalque aportan estas nuevas suspensiones es que los elementos guía de la suspensión multibra%o

pueden tener anclajes elásticos mediante manguitos de goma. Bracias a esta variante lasmultibra%o permiten modi"icar tanto los parámetros "undamentales de la rueda, como la caída ola convergencia, de la "orma más apropiada de cara a la estabilidad en las distintas situacionesde uso del automóvil. sto signi"ica que las dinámicas longitudinal y transversal puedencon"igurarse de "orma precisa y prácticamente independiente entre sí, y que puede alcan%arseun grado má/imo de estabilidad direccional y con"ort

! principios de los noventa se comen%ó a instalar estos sistemas multibra%o en automóviles deserie ya dando buenos resultados aunque había reticencias para los ejes no motores. n laactualidad las grandes berlinas adoptan este sistema en uno de los trenes o en ambos. araque una suspensión se considere multibra%o debe estar "ormada al menos por tres bra%os.

+as suspensiones multibra%o se pueden clasi"icar en dos grupos "undamentales#

• Suspensiones multibra%o con elementos de guía transversales u oblicuos con

"uncionamiento similar al de las suspensiones de paralelogramo de"ormable.

• Suspensiones multibra%o que además disponen de bra%os de guía longitudinal con un

"uncionamiento que recuerda a los sistemas de suspensión de ruedas tiradas por bra%os longitudinales.

n la "igura n5 :7 se muestra en la parte i%quierda un sistema multibra%o delantero y en laderecha uno trasero del tipo paralelogramo de"ormable con tres bra%os. +a suspensióndelantera consta de un bra%o superior (2) que va unido a una mangueta (3) larga y curvada

mediante un buje de articulación (!) y un bra%o in"erior transversal (7) que va unido a lamangueta por una rótula doble (0) y al bastidor por un casquillo (') que aísla de lasvibraciones. 'ierra el paralelogramo de"ormable el propio bastidor como en cualquier suspensión de este tipo.

sta suspensión dispone además de un tercer bra%o (;) que hace de tirante longitudinal y queestá unido al bastidor y mangueta de la misma "orma que el bra%o in"erior transversal (7). +agran altura de la prolongación de la mangueta consigue una disminución de los cambios deconvergencia de la rueda y un ángulo de avance negativo.

Figura nº%3



+a suspensión trasera ("igura n5 :;) consta de un bra%o superior (2) con "orma de triángulocomo la delantera, pero dispone de dos bra%os transversales, superior (3) e in"erior (7) y untirante longitudinal in"erior (;). +as articulaciones son similares al modelo de suspensióndelantera.

!mbos sistemas poseen como elementos elásticos muelles helicoidales y amortiguadores

telescópicos (6) y tambin barra estabili%adora. Ebservar que en la disposición delantera elamortiguador va anclado a la barra in"erior transversal (7) mediante una horquilla.

Figura nº%4



Figura nº%"

Figura nº%%

Figura nº%&



Figura nº%'



Figura nº%(

,uspensión 6idroneum/tica

sta suspensión combina un sistema mi/to de elementos hidráulicos y neumáticos que

garanti%a una suspensión suave y elástica, "acilitando, además, el reglaje y nivelación de la

carrocería de "orma automática. sta suspensión proporciona la con"ortable sensación de

-"lotar-, una gran estabilidad, que hace que apenas se noten las desigualdades del terreno y

tambin un notable agarre de las ruedas al mismo.

ste tipo de suspensión tiene como principio la utili%ación de unas es"eras que tienen en su

interior un gas (nitrógeno) que es compresible y que se encuentran situadas en cada una de las

ruedas. +a "unción que reali%a el gas es la del muelle y est es comprimido por la acción de un

liquido +C? (liquido hidráulico mineral) que recorre un circuito hidráulico que comunica cada

una de las cuatro ruedas.

Figura nº&*

l esquema hidráulico de suspensión está "ormado por : bloques hidráulicos#

• no por cada rueda, "ormado por un cilindro, un amortiguador y una es"era de

suspensión ("igura n5 =2)

• 4os correctores de altura, uno para el eje delantero y otro para el eje trasero.



Figura nº&1

Esfera de suspensión

+as es"eras son bloques neumáticos, similares al acumulador principal, que cumplen la misióndel muelle. n su interior se encuentra un gas (nitrógeno) a la presión de tarado que constituyeel elemento elástico de la suspensión. +a presión de tarado y el volumen de la es"era dependede#

• +a temperatura má/ima de "uncionamiento.

• l despla%amiento del pistón en ambos sentidos.

• +a masa soportada por cada eje y el con"ort.

+a presión de tarado de las es"eras es idntica en el mismo eje, pero distinta entre la partedelantera y la trasera debido a las di"erencias de carga a soportar.



Figura nº&2

mortiguador

+os amortiguadores de este tipo de suspensión aprovechan el circuito hidráulico paradesarrollar su "unción. sto se consigue "renando el paso del líquido entre el cilindro y la es"era.l amortiguador es de doble e"ecto y va insertado en el interior de la es"era. stá constituidopor una arandela de acero sinteri%ado en cuya peri"eria se han e"ectuado unos ori"icios. nasválvulas de"ormables en "orma de laminillas obturan el paso de aceite por los ori"icios. ln1mero de laminillas depende de la carga soportada por cada eje. or ejemplo, el eje delanteropuede montar un amortiguador con tres láminas para la compresión y tres para la e/tensión, yel amortiguador trasero, cinco para la compresión y cinco para la e/tensión.n los modelos más recientes se utili%an amortiguadores disimtricos. stos montan distinton1mero de láminas para la compresión y para la e/tensión.

Cilindro

s el encargado de transmitir los movimientos de las ruedas a travs del bra%o de suspensiónal líquido hidráulico. l cilindro alberga el pistón, unido al vástago que se desli%a por su interior,y el líquido a presión. or su parte superior va unido a la es"era de la suspensión, a la quetransmite la presión hidráulica.

n la "igura n5 =7 podemos ver el comportamiento del elemento de suspensión cuando pasa larueda por un realce o un bache en la carretera. n el primer caso el bra%o de suspensión(sube) se acerca a la carrocería, el mbolo empuja el líquido hacia la cámara in"erior de laes"era y comprime el nitrógeno de la cámara superior que act1a como muelle. !l separarse elbra%o de suspensión (baja) de la carrocería por el e"ecto de un bache, arrastra el mbolo, y el

nitrógeno se distiende empujando al líquido hacia el cilindro. 'uando "unciona normalmente sinninguna variación, el líquido que llena la parte superior del cilindro y la cámara in"erior delconjunto elástico, se mantiene en equilibrio con la presión del gas.



Figura nº&3

Figura nº&4

'onstitución y "uncionamiento

'ada rueda lleva acoplada una unidad de suspensión hidroneumática independiente, como larepresentada en la "igura n5 =6, unida al bra%o de suspensión de cada rueda.'uando la rueda encuentra un obstáculo, el bra%o (J) transmite el movimiento al pistón (6) atravs de la bieleta (22) y el empujador (23) que comprime el aceite de la cámara :,presionando y comprimiendo el gas contenido en la cámara ! de la es"era (3) que, en estecaso, hace las "unciones de muelle o ballesta, recuperándose, al bajar la rueda, por elretroceso del pistón. ntre la parte in"erior de la es"era y el cilindro e/iste una válvulabidireccional (7) que hace las "unciones de amortiguador al regular el paso de aceite de un lado

a otro.



Figura nº&"

Figura nº&%

'orrección automática



+a corrección automática de esta suspensión, que mantiene la altura de la carrocería portanteal aumentar o disminuir la carga del vehículo, se consigue haciendo entrar aceite a presión enel cilindro (2) cuando aumenta la carga o hacindole salir, cuando sta disminuye, por medio deuna válvula de corredera (válvula niveladora).

osicionado de tres alturas di"erentes

l sistema permite, además, dar tres niveles de altura al vehículo# una normal para marcha por ciudad, una alta para circular por malos caminos con grandes desniveles y otra baja, que hacedescender la carrocería y el centro de gravedad del vehículo para correr a grandes velocidadespor autopista.

Circuito )idr/ulico de alimentación

l circuito hidráulico que regula el sistema de suspensión representado en el esquema ("iguran5 ==) está constituido por una bomba (3) de alta presión, movida por el motor del vehículo, que

aspira aceite de un depósito (2) y lo envía a presión al acumulador (7) que lo mantiene a lapresión correcta de "uncionamiento (unos 6 a = @g"Kcm3) regulada por una válvula de descarga(2>). l aceite a presión, procedente de este elemento, pasa a travs de un cerrojo (;) alnivelador (6) que se mantiene cerrado mientras la carrocería ocupe su posición normal denivelación. +a bomba de alta presión, análoga a la utili%ada en los circuitos de servodirección,mantiene la su"iciente presión en el acumulador para ser utili%ada en el circuito.

8uncionamiento

'uando la rueda encuentra un obstáculo, al subir sta por e"ecto del mismo, despla%a al pistón(6) ("igura n5 =6) comprimiendo el aceite en la cámara (0) y el gas contenido en la cámara (!)haciendo de muelle y amortiguador conjuntamente, absorbiendo así las reacciones de la rueda.

+a presión progresiva en el gas mantiene, como en el caso de la suspensión neumática, unade"ormación variable en el elemento elástico, haciendo que su curva característica de reacciónse mantenga dentro de los límites oscilatorios idóneos. ! su ve%, por control directo sobre lapresión en el líquido, hace que la carrocería se mantenga estable y nivelada cualquiera que seala posición de las ruedas con respecto a ella.



Figura nº&&

'uando la carrocería baja por e"ecto de subir la rueda o por una mayor sobrecarga en elvehículo, e"ect1a un despla%amiento del bra%o de suspensión, que empuja el pistón delnivelador (6) hacia el interior disminuyendo el recorrido de la suspensión pero, a su ve%, originaun giro en la barra de acoplamiento de las ruedas a la carrocería, produciendo una torsión en lamisma que hace girar la lengLeta de unión (J) al nivelador (6) que act1a sobre las válvulas paradejar pasar el aceite a la unidad oleoneumática. l aumento de presión en el elemento derueda obliga a despla%ar el pistón que, al empujar al bra%o de suspensión, hace subir nuevamente la carrocería. ste movimiento ascendente suprime la torsión de la barra deacoplamiento y la lengLeta vuelve a su posición primitiva hasta que la carrocería alcance elnivel establecido* en ese momento se cierran las válvulas del nivelador.

cuando la rueda baje o la carrocería suba por e"ecto de la disminución de la carga en la misma,se produce un e"ecto contrario en la torsión de la barra de acoplamiento (=) que mueve lalengLeta (J) y las válvulas del nivelador en sentido contrario, dejando paso a la presión deaceite en los elementos de la rueda hacia el depósito, con lo cual, al disminuir la presión en elinterior del cilindro, la carrocería baja, eliminando la torsión y cerrando nuevamente las válvulasdel nivelador cuando ha alcan%ado la altura establecida.

l cerrojo (;) (tambin conocida como válvula anticaída) tiene la misión de aislar a loselementos de suspensión a motor parado para que no pierdan aceite o presión cuando elvehículo se encuentre estacionado. ste dispositivo se cierra manualmente desde el tablero demandos por medio de la palanca (F) y se abre automáticamente al pisar el pedal de embrague.



#ando manual de niel

ara establecer los distintos niveles de altura en la carrocería se dispone de una palanca alalcance del conductor que acciona el nivelador en uno u otro sentido, para aumentar odisminuir la presión en los cilindros de suspensión.

ste sistema de nivelación manual permite, además, poder cambiar las ruedas sin necesidadde utili%ar el gato hidráulico. ara ello se sube la carrocería al má/imo, aumentando la presiónen sus elementos de suspensión* en esta posición, se coloca un cal%o en el lado de la rueda acambiar y se quita la presión, con lo cual, la carrocería tenderá a bajar, pero como no puedehacerlo por estar cal%ada, será la rueda la que suba, quedando libre para ser reempla%ada.

5epósito de aceite

ste depósito, constituido por un recipiente de chapa con una capacidad apro/imada de 7 +.lleva interiormente dos "iltros de malla "ina, situados, uno de ellos, a la salida de aspiración dela bomba y, el otro, a la entrada del líquido de retorno del circuito, con el "in de mantener

constantemente puri"icado el aceite que circula por los elementos del circuito.

+a capacidad total del circuito, incluido el depósito, es de unos :,6 a = litros. l líquido, en elinterior del depósito, debe mantenerse a un nivel determinado, con capacidad su"iciente paramantener la presión en los elementos de suspensión y debe dejar espacio libre para el líquidode retorno* estos límites están entre 2,6 + como má/imo y 2 + como mínimo, indicados en eldepósito de "orma visible.

!omba de alta presión

Se trata de una bomba mecánica que es arrastrada por el motor mediante una correa. !spira ellíquido hidráulico contenido en el depósito para enviarlo a presión a los elementos. +a bombade alta presión está "ormada por 6 o : pistones de aspiración central, dispuestos circularmente,accionados por un plato oscilante. +os cilindros están mecani%ados directamente en el cuerpode la bomba

Figura nº&'



cumulador de presión

l acumulador sirve para alojar en su interior una reserva de líquido hidráulico a presión. stareserva de presión sirve para suministrar líquido hidráulico rápidamente cuando e/ista unademanda por el circuito de suspensión. +a e/istencia del acumulador sirve para mejorar laelasticidad de "uncionamiento del circuito, ya que asume los choques hidráulicos de la

utili%ación. !demás, descarga de trabajo a la bomba, permitiendo márgenes de reposo evitando"ases "recuentes de conjunción y de disyunción.

ste elemento está constituido en su parte superior, por una es"era (2) de chapa embutida("igura n5 =J) con dos cámaras (!) y (0) separadas por una membrana elástica (3). +a cámarasuperior (!) contiene gas nitrógeno a una presión de :> @g"Kcm3 y en la in"erior (0), unida por un racor (7) al cuerpo de regulación, se aloja el aceite de reserva mandado por la bomba dealta presión.

Figura nº&(

Con$untor7dis.untor (regulador de presión)

ste regulador está constituida por dos válvulas cuyos muelles van tarados a la presión de

trabajo. sta se debe situar entre los 2;6 bar, presión mínima necesaria, y los 2=> bar, presiónmá/ima que satura el volumen de almacenaje del acumulador.

l conjuntor<disyuntor divide su "uncionamiento en dos "ases#

• 8ase de disyunción# en esta "ase, la presión es superior a 2=> bar. n este momento la

presión interna vence la "uer%a de los muelles y cierra la alimentación de caudal. lcaudal de líquido llega desde la bomba por la acción de la válvula y se deriva aldepósito mientras la utili%ación queda aislada.

?ientras se va consumiendo el liquido, el regulador permanece en esta posición hasta

que disminuye a la presión mínima de tarado, apro/imadamente 2;6 bar.



• 8ase de conjunción# en esta "ase, las cámaras ! y 0 alcan%an una presión de 2;6 M 6

bar. n este momento, el regulador cambia de posición. Se comunica la alimentaciónde la bomba con la utili%ación. +a salida hacia el depósito queda cerrada.

Figura nº'*

8uncionamiento

l cuerpo in"erior ("igura n5 F2) contiene el circuito de regulación (conjuntor<disyuntor), cuyo"uncionamiento consiste esencialmente en mantener la presión en el acumulador dentro de loslímites establecidos. l líquido a alta presión procedente de la bomba entra por un ori"icio,levantado la válvula (3) pasando el líquido a presión a la parte baja del acumulador,aumentando la presión en el mismo y en -el circuito de utili%ación-. 'uando la presión aumentapor encima del límite establecido, empuja la válvula (7) venciendo el resorte (;), con lo cual ellíquido regresa al depósito. +a válvula (6) y el resorte (:) mantienen el circuito a la presiónestablecida, haciendo que el líquido mandado por la bomba pase directamente al depósitocuando en el circuito e/ista la presión correcta.



Figura nº'1

8/lula nieladora (corrector de alturas)

sta válvula mantiene constante la altura del vehículo con respecto al sueloindependientemente de la carga de que este disponga. l corrector de alturas es una válvuladistribuidora de tres vías con las siguientes posiciones#

• tili%ación con admisión, comunica los cilindros de suspensión con la "uente de alta

presión.

• tili%ación con escape, comunica los cilindros de suspensión con el depósito.

• tili%ación aislada de admisión y escape, distribuidor en posición neutra.



Figura nº'2

+a válvula niveladora ("igura n5 F7) está constituido por una válvula de corredera (2) quepermite poner en comunicación la instalación del circuito con los elementos de suspensión(acumulador<unidades oleoneumáticas), los elementos de suspensión con la descarga aldepósito y mantener la presión en el interior de los elementos de suspensión.+as cámaras (') y (4), aisladas con unas membranas elásticas (3), se encuentran llenas delíquido procedente de las "ugas e/istentes entre el eje distribuidor y el cilindro en susdespla%amientos de "uncionamiento, intercomunicadas entre sí y con salida de retorno aldepósito.

Figura nº'3

8/lula anticaída

stá constituida por un cilindro en el que se encuentra alojado un pistón con sucorrespondiente muelle tarado. Su "unción es evitar que en una parada prolongada de vehículo,este pierda presión a travs de los correctores de altura y el dosi"icador de "renos.'uando la válvula esta en reposo, el eje es empujado por su muelle y por la propia presión desuspensión sobre su asiento, cerrando la comunicación entre corrector y cilindro.4e este modo se produce en el eje delantero aislamiento entre la suspensión y el corrector dealtura delantero, y en el eje trasero, aislamiento entre la suspensión y el corrector de altura y eldosi"icador de "renos.



Figura nº'4

Figura nº'"



Figura nº'%

,uspensión )idractia

sta suspensión se caracteri%a por la posibilidad de obtener dos suspensiones en una, alpermitir la utili%ación de una suspensión con"ortable y cambiar a una suspensión más rígidacuando las condiciones de marcha así lo precisen, y convengan unos reglajes más duros paraminimi%ar los es"uer%os de la carrocería# casos de golpes bruscos del volante, virajes cerrados,"renadas bruscas, etc.

stos dos estados de conducción# -con"ort- y -sport- son escogidos por un calculador que seencarga de transmitir las órdenes necesarias despus de recibir por medio de unos sensores lain"ormación del estado de marcha. +a rigide% del balanceo es asegurada por dos barrasestabili%adoras. 'omparando este sistema con la hidroneumática, en el caso de una curvapronunciada, se pasa al estado "irme y se bloquea el enlace hidráulico entre las dos es"eras de

un mismo eje. sta disposición tiene como e"ecto "renar el balanceo y aumentar la rigide% deldispositivo estabili%ador.



n el diagrama de bloques de la "igura n5 F=, se puede ver las di"erentes seales de entradaprocedentes de los sensores que in"orman de los estados de conducción.

Figura nº'&

1. Interruptor de mando# ermite al conductor imponer la posición -sport-, es decir la

posición del estado rígido. 'uando el botón está en esta posición, el calculador deja deactivar la electroválvula cuando la velocidad del vehículo supera los 7> @mKh.

2. l captador del volante de la dirección# Se encarga de generar seales que permitirán

de"inir el ángulo y la velocidad del volante. 'uando el calculador recibe estas sealeslas compara con los valores de umbral que guarda en memoria y varían con lavelocidad del vehículo. 'uando estos valores son superiores, ordena el paso al estadorígido.

3. l captador de distancia# ermite al calculador de"inir la velocidad del vehículo. stácompuesto por una sonda y una inter"ase que calcula y determina la aceleración delvehículo deduciendo de sta la velocidad con respecto al tiempo* es decir que mide lavariación de la velocidad por segundo.

4. l captador del recorrido del pedal del acelerador# Se encarga de dar a conocer la

posición del pedal de acelerador. stá constituido por una resistencia variable cuyocursor es mandado por el pedal. l calculador toma las variaciones bruscas del pedalde aceleración para comandar el paso al estado o posición -rígida-.

5. l captador de presión de "renos# In"orma de una presión de "renada superior al valor

de re"erencia. 'onsta de un monocontacto cerrado en reposo hasta que llega a una

presión de "renado mayor de 76 bares en que queda abierto. n este caso, y a unavelocidad superior de 7> @mKh, el calculador ordena una posición rígida para que evitelas variaciones del asentamiento longitudinal debidas a despla%amientos de masas.



6. 'aptador del despla%amiento de la carrocería# ermite de"inir la altura de la carrocería

y los despla%amientos de la suspensión. Se trata de un captador óptico<electrónico"ormado por emisores y receptores ópticos entre los que se despla%a una corona "ónicaunida a la barra estabili%adora. +a rotación de sta es captada por el elemento óptico.l calculador toma en cuenta la amplitud y la velocidad de los despla%amientos de lacarrocería para evitar la desestabili%ación del vehículo cuando, por ejemplo, pasa por

un badn.

Figura nº''

Figura nº'(



limentación

l circuito hidráulico de alimentación se compone "undamentalmente de un depósito de plásticocon "iltro de aspiración y un grupo de alta presión que integra una bomba de alta presión, elconjuntor<disyuntor y una válvula de seguridad. +a bomba de alta presión es una bombavolumtrica de seis pistones radiales que son accionados por una e/cntrica. +a bomba esarrastrada por una correa poliuve desde el cigLeal del motor y da presión (2=> M 6 bar) atodos los órganos del vehículo que son asistidos de "orma hidráulica# suspensión, "renos ydirección. +a válvula de seguridad conserva la presión su"iciente en el circuito de "renos. !islándolo en caso de "uga del circuito de la suspensión (F> a 2>> bar de presión de apertura).

Constitución )idr/ulica de la suspensión

l sistema de suspensión está compuesto por seis es"eras, de las cuales cuatro estánasociadas cada una a una rueda mediante un amortiguador, tal como ocurre en una suspensiónhidroneumática convencional. +as otras dos es"eras son suplementarias, una para cada tren.stas dos es"eras, de unos ;>> cc cada una, tienen como misión asegurar una reserva depresión en el circuito hidráulico. stas es"eras de chapa embutida están provistas de doscámaras independientes separadas por una membrana de elastómero. l sistema incorporados reguladores de rigide%, uno por eje y de una electroválvula (2). +a electroválvula permiteaccionar hidráulicamente los reguladores de rigide% en "unción de la in"ormación elctrica querecibe de la unidad electrónica de control (calculador).

Figura nº(*



Figura nº(1

n la "igura n5 J3 se muestra un esquema de "uncionamiento de la suspensión hidractiva paraambos ejes. +os cinco parámetros, posición del pedal acelerador (2), ángulo de giro del volantede dirección (3), presión de los "renos delanteros (7), velocidad del vehículo (;) y oscilacionesde la suspensión delantera (6), in"orman a la unidad electrónico de control (:) en todo momentola "orma que ella seg1n sus leyes o patrones programados determina si el estado de lasuspensión debe tener mayor o menor dure%a. ! partir de determinado ángulos de giro, altavelocidad, "uertes "renadas o aceleraciones e inclinación de la carrocería (por ejemplo encurvas), la unidad de control decide pasar de un tarado blando y con"ortable a uno más "irme yseguro.

n cada tren, la es"era adicional (J) está conectada con los amortiguadores de cada rueda (F),a travs de cada es"era de rueda (=). sta cone/ión se reali%a a travs de un regulador dedure%a o rigide% (2>) que incluye un distribuidor de presión que recibe el líquido de unaelectroválvula (22).



Figura nº(2

9a electro/lula

n cada eje hay una electroválvula, acoplada al regulador de rigide%, a la que la llega unain"ormación elctrica enviada por el calculador que la transmite al regulador de rigide% el cualindica el paso de un estado a otro de la suspensión.

+a electroválvula tiene dos posiciones#

• osición de reposo y retorno al depósito# el bobinado no recibe alimentación elctrica.

+a aguja se mantiene sobre su asiento por acción del muelle y la utili%ación estácomunicada con el depósito. 'orresponde a la posición "irme de la suspensión.

• osición activada y alimentación de alta presión# el bobinado recibe alimentación

elctrica y la aguja cierra el retorno al depósito, comunicando la alta presión con lautili%ación. 'orresponde al reglaje elástico de la suspensión.



Figura nº(3

Funcionamiento

n la "igura n5 J7 podemos ver los dos estados de "uncionamiento de la suspensión Cidractiva,mullido o blando y rígido.

• n estado -mullido-# n el tren delantero podemos ver el "uncionamiento de la

suspensión en este estado. 'uando la unidad de control (:) recibe las seales de loscinco sensores, determina que es apropiada una suspensión de tarado blando,entonces manda una seal elctrica a la electroválvula (22), de "orma que la altapresión (!) del circuito hidráulico llega al regulador de dure%a (2>) y empuja eldistribuidor interno de presión de este regulador. 4e esta "orma se ponen en contactolas dos es"eras (una de cada rueda) con la es"era adicional a travs de unosamortiguadores adicionales (23). l resultado es que el líquido sale del conjunto es"era<amortiguador de cada rueda para e/pandirse en la es"era adicional a costa de perder presión y por lo tanto de obtener una menor dure%a en el tarado de los amortiguadores.

• n estado -rígido-# n el tren trasero podemos ver el "uncionamiento de la suspensiónen este estado. 'uando la unidad de control (:) determina, a partir de los parámetrosobtenidas de las condiciones de marcha, que la suspensión debe tener un tarado duro.ara ello corta la alimentación a la electroválvula (22) y como consecuencia produce undespla%amiento de los distribuidores de presión de los reguladores de dure%a (2>) de"orma que cada una de las es"eras de rueda (=) queda aislada de la es"era adicional(J). !demás, se interrumpe la cone/ión hidráulica entre las es"eras de rueda de cadaeje de "orma que cada es"era queda totalmente incomunicada pudiendo despla%arse ellíquido tan solo entre la es"era (=) y el amortiguador (F). 'on ello se consigue unendurecimiento de la suspensión.



Figura nº(4

n el tablero de mandos del vehículo se dispone de un interruptor que permite seleccionar entre dos tipos de marcha -'on"ort- y -Sport-. +a regulación de la dure%a de la suspensión esautomática en cada una de las modalidades pudiendo pasar a la posición -'on"ort- a la -Sport-en centsimas de segundo en caso de necesidad.



Figura nº("

n la "igura n5 J: se muestra el tren delantero de una suspensión Cidractiva. Se trata de unasuspensión independiente de tipo -"also- ?cherson con bra%o in"erior triangular, elementoshidroneumáticos de "le/ibilidad y amortiguación, y barra estabili%adora.

+os principales componentes de sta suspensión son# el bra%o oscilante (2) va unido a la cunade la suspensión (3) a travs del silentbloc trasero de bra%o (7), y por otro lado el bra%ooscilante va unido mediante otro silentbloc a la mangueta (;) de la rueda. nida a la manguetase puede apreciar el cubo de rueda (6) y en el e/tremo superior el amortiguador (:) conectadoen la parte superior con la es"era de rueda (=) y "ijado al chasis en (F). +a barra estabili%adora(J) está conectada con la cuna mediante silentblocs y está conectada a su ve% con la manguetamediante la bieleta de accionamiento (2>) de la barra estabili%adora. n el centro del sistemase aprecia la es"era adicional (22) y junto a la barra estabili%adora se encuentra el corrector dealtura (23).



Figura nº(%

n la "igura n5 J= se muestra un tren trasero típico de una suspensión hidroneumática. n estecaso la suspensión es del tipo independiente de ruedas tiradas por bra%os longitudinales,elementos hidroneumáticos de "le/ibilidad variable, y barra estabili%adora.

+os principales componentes son# los bra%os oscilante (2) están articulados a la cuna (3) por unos rodamientos de rodillos cónicos. +a cuna está aislada de la carrocería mediante unossilentblocs especiales o topes elásticos (7) que permiten un ligero giro del eje de las ruedasseg1n sea la aceleración transversal. l bra%o longitudinal esta unido al cubo (;) mediante unamangueta, y unido a un amortiguador (6) en cuyo e/tremo tiene conectada una es"era (:).Dunto a la es"era de la rueda derecha se ve la es"era adicional (=) con un regulador de dure%a

(F) y el corrector de altura (J). +a barra estabili%adora en la "igura no se aprecia por estar situada debajo de la cuna.



Figura nº(&

+a suspensión Cidractiva de 'itroen ha evolucionado e/istiendo varias versiones#

• +a I es la montada en los modelos N?

• +a II es la montada en los modelos Nantia (GSN, $urbos y /clusive solamente, el resto

suspensión normal)

• +a III es la montada en los modelos '6s y ':s.

$odas son básicamente lo mismo# en lugar de dos es"eras por eje (una en cada punta) elsistema hidractivo tiene 7 es"eras con la tercera es"era puesta centralmente y conectada a unaválvula electrohidráulica que la conecta y desconecta de acuerdo a lo que una ' (unidadelectrónica de control) le dice.

+a di"erencia entre la versión I y II es la ', que en la I solo tiene duro y blando y en la IIcambia entre los dos más veces y más rápido, y un par de cambios menores (como 3electroválvulas en lugar de 2)

+a versión III es completamente distinta y trae correctores y bomba elctrica.

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Suspensión en el Automóvil