1.21.2. Suspensión

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Ya se ha explicado qué es la suspensión del automóvil y sus funciones; mantener en permanente contacto los neumáticos con el suelo y aportar el equilibrio entre confort y estabilidad, primando uno u otro aspecto según el tipo de automóvil.

La suspensión dispone de diferentes elementos, que pueden ser de distintos tipos y diseños, para desarrollar sus funciones.

Este capítulo aporta más contenidos y se entrará en más detalles en los siguientes; tipos de elementos elásticos de suspensión (2.21.1) y funcionamiento de los amortiguadores (2.21.2).

Elementos de la suspensión

Se ven las suspensiones delanteras de dos automóviles:

  • El de la izquierda con suspensión independiente por dos brazos paralelos transversales, y el de la derecha con eje rígido y dos tirantes o barras longitudinales
  • Estos son los elementos de estas suspensiones:
    • Brazos; en la suspensión independiente, unen la carrocería con los semiejes de las ruedas para controlar los movimientos al funcionar la suspensión
    • Tirantes o barras; unen la carrocería con el eje rígido para controlar los desplazamientos de este al trabajar la suspensión
    • Silentblocs; son de goma y están en las articulaciones de los elementos móviles de suspensión, absorben ruido y vibraciones
    • Rótulas; cuando los desplazamientos angulares en las articulaciones son elevados, o en diferentes planos, se utilizan las rótulas, son esferas que se mueven en baño de aceite, se representan en los puntos de giro de la dirección
    • Estabilizadoras; son barras que trabajan a torsión y reducen la inclinación de la carrocería en curvas, se apoyan en los lados de la suspensión y de la carrocería mediante silentblocs

    • Rodamientos; para que las ruedas giren con la menor resistencia posible lo hacen sobre rodamientos acoplados a los semiejes, trabajan lubricados
    • Elementos elásticos; son los que hacen la función de colchón entre la carrocería y las ruedas, muelles en este caso. Hay más tipos, que se presentan al final para describirlos en el capítulo 2.21.1
    • Amortiguadores; al actuar los elementos elásticos, muelles en estos coches, se mantienen oscilaciones innecesarias hasta recuperar el equilibrio, los amortiguadores reducen estas oscilaciones. Se explica su funcionamiento en el módulo 2.21.2

Para tener una imagen más completa y detallada de los elementos de suspensión se ven en la siguiente animación en un automóvil que combina la suspensión independiente y por eje rígido:

  • Suspensión delantera independiente y trasera por eje rígido
  • Los elementos de unión rueda – carrocería son; dos brazos transversales paralelos en la suspensión delantera independiente y cuatro tirantes longitudinales y barra transversal en el eje rígido
  • Silentblocs; de goma en las articulaciones de los brazos, tirantes, barra y estabilizadoras
  • Rótulas; en los puntos de giro de la dirección, que unen los extremos exteriores de los brazos con los semiejes de las ruedas delanteras
  • Muelles como elementos elásticos y amortiguadores, que asientan sobre silentblocs en sus dos apoyos, superior e inferior
  • Rodamientos de rueda; en los semiejes para reducir los rozamientos de giro.
  • Estabilizadoras; delante y detrás apoyadas en silentblocs:
    • Si la estabilizadora es más gruesa, detalle de la delantera, hay menos inclinación y más tendencia al deslizamiento de las ruedas en curva
    • Con estabilizadora más fina, detalle de la trasera, hay más inclinación y menos tendencia al deslizamiento de las ruedas en curva
  • Detalle de las rótulas; sobre un soporte, en este caso asentado en el brazo de suspensión, hay una funda de goma llena de aceite, en su interior se mueve una esfera, que se acopla por una rosca al semieje
  • La esfera gira sobre el aceite al trabajar la suspensión o dirección pudiendo moverse grandes ángulos

Las suspensiones, tanto independiente como por eje rígido, pueden tener diferentes elementos y diseños a los explicados, se irán viendo progresivamente con el avance de los capítulos de suspensión.

Comportamiento en curva según el diámetro de las estabilizadoras

La sección de la barra estabilizadora antibalanceo es proporcional a su capacidad de control de la carrocería en las curvas, pero tiene efectos que determinan su integración en el diseño de la suspensión del automóvil.

Estos son algunos de los efectos de modificar el diámetro de las estabilizadoras:

  • Estabilizadoras originales; al tomar una curva sin superar el límite de adherencia el automóvil sigue la trayectoria correcta indicada por el volante
  • Estabilizadora delantera más gruesa; en las mismas condiciones se exige a las ruedas delanteras más adherencia al reducir la oscilación en esta parte de la carrocería, por lo que se presenta tendencia al subviraje en la curva
  • Estabilizadora trasera más gruesa; tomando la curva a la misma velocidad, se exige más adherencia a las ruedas traseras por el mayor control de inclinación de esta parte del automóvil, apareciendo tendencia al sobreviraje

Si se reduce el diámetro de las estabilizadoras se inclina más la parte correspondiente del automóvil, delante o detrás, reduciendo la tendencia al deslizamiento de sus ruedas.

Viendo la influencia de las estabilizadoras parece que es una solución para corregir tendencias de comportamiento del automóvil, pero se ha de tener en cuenta que si al modificar sus diámetros se logran ventajas en piso seco se pueden perder en mojado y baches asimétricos en los lados, pues el equilibrio de la suspensión se basa en los elementos elásticos (muelles), amortiguadores y estabilizadoras, y también afectan los silentblocs.

Si se modifica alguno de estos se altera el equilibrio original.

Suspensión Mc Pherson

Esta suspensión lleva el nombre de su inventor y es una solución simple y efectiva, de la que vemos una de las aplicaciones posibles:

  • Los elementos elásticos, muelles, tienen en su interior a los amortiguadores conformando un conjunto telescópico
  • El muelle y amortiguador por su parte inferior asientan en un soporte integrado en el conjunto telescópico, que está unido al semieje de rueda
  • Este conjunto asienta por la parte superior en la carrocería mediante el correspondiente silentbloc
  • Por la parte inferior articula el conjunto telescópico con la rótula en el brazo de suspensión, y el brazo apoya en la carrocería en dos puntos de anclaje por silentblocs
  • La barra estabilizadora antibalanceo apoya en cada brazo y en la carrocería a través de silentblocs
  • Cada rueda tiene su rodamiento
  • La dirección gira por las rótulas de los brazos y por rodamientos integrados en los apoyos superiores de los conjuntos telescópicos en la carrocería
  • La particularidad de la suspensión Mc Pherson es no tener brazos superiores de suspensión, lo que simplifica el sistema

Se están utilizando muelles como elementos elásticos en todas las explicaciones, pero hay más tipos. En el resumen repaso de este capítulo, en el que se ven diferentes tipos de suspensión Mc Pherson, se presentan otros elementos elásticos de suspensión que se explican con detalle en el módulo 2.21.1.

Comparada con otra suspensión independiente

  • La suspensión delantera es Mc Pherson; con brazos inferiores articulados mediante rótulas a los conjuntos telescópicos, muelle, amortiguador, soporta y semieje, y estos conjuntos asientan por la parte superior en la carrocería mediante silentblocs y rodamientos de dirección. Solamente hay brazos inferiores de suspensión
  • Suspensión trasera independiente por dos brazos transversales paralelos, cada brazo acopla con el semieje de rueda mediante silentblocs. Si esta fuese una suspensión delantera, estas articulaciones serían rótulas para permitir más ángulo de giro para la dirección

Se ven las barras estabilizadoras delante y detrás.

Los elementos elásticos son muelles.

Suspensión Mc Pherson original

La suspensión Mc Pherson tiene bastantes ventajas por lo que es muy utilizada, la original tiene una particularidad que se va a explicar.

  • Se ve un automóvil con suspensión Mc Pherson actuando en baches
  • Brazos inferiores, no hay superiores, conjuntos telescópicos articulados en los brazos por rótulas y apoyados en la carrocería a través de rodamientos y silentblocs
  • Barra estabilizadora; en la Mc Pherson original los brazos de suspensión tienen un único punto de anclaje en la carrocería mediante silentblocs, la estabilizadora suma a su función de reducir la inclinación en curvas la de tirante de suspensión, para evitar desplazamientos longitudinales de los brazos en baches, aceleraciones y frenadas, se ve en el detalle

En algunas descripciones técnicas, cuando la suspensión Mc Pherson prescinde de la función complementaria de tirante de la estabilizadora al tener el brazo más de un punto de anclaje, se denomina falsa o pseudo Mc Pherson.

Resumen de este módulo

Se van a utilizar cuatro animaciones que además van a anticipar los contenidos de otros capítulos de suspensión.

Suspensión independiente y por eje rígido

  • Se ve en esta animación el funcionamiento de las suspensiones de uno de los automóviles que han servido para las explicaciones; suspensión delantera independiente con dos brazos transversales paralelos, muelles amortiguadores y barra estabilizadora
  • Suspensión trasera por eje rígido con cuatro tirantes longitudinales y una barra transversal (barra Panhard), muelles, amortiguadores y barra estabilizadora
  • Se ve un diferencial en cada eje por lo que este coche es 4×4

Elementos de suspensión

  • Silentblocs; del brazo, del tirante o barra y de la estabilizadora, en las diferentes articulaciones
  • Rótula de suspensión; y de dirección en las articulaciones de los brazos con los semiejes de ruedas
  • Brazos con silentblocs y rótula; pueden formar un conjunto o ser desmontables
  • Tirante o barra con silentblocs; son como los brazos, pero generalmente con un punto de anclaje en cada extremo, los silentblocs puede ser desmontables
  • Amortiguador con silentblocs en la parte superior e inferior
  • Muelle como elemento elástico
  • Estabilizadora con silentblocs; pueden ser desmontables
  • Rodamiento de rueda

Suspensión Mc Pherson

Con estos dos automóviles se ven más particularidades de la suspensión Mc Pherson:

  • Brazos inferiores de suspensión, no hay brazos superiores
  • Conjuntos telescópicos articulados por debajo en los brazos mediante rótulas
  • En la parte superior apoyan en la carrocería sobre rodamientos de dirección y silentblocs
  • Al prescindir de brazos superiores se dispone con suspensión Mc Pherson de más espacio; para la mecánica como se ve en el coche de la izquierda con motor delantero transversal y tracción (delantera), o el equipaje en el coche de la derecha con maletero delante pues el motor es trasero (y propulsión o tracción trasera)

Tipos de suspensión Mc Pherson

La suspensión Mc Pherson tiene diferentes implantaciones, estas son algunas:

Coche 1

  • Brazos con un único punto de anclaje en la carrocería, la estabilizadora hace también de tirante de suspensión para evitar desplazamientos longitudinales de los brazos
  • Muelles y amortiguadores como conjunto telescópico

Coche 2

  • Brazos con dos puntos de anclaje, la estabilizadora solamente reduce la inclinación
  • Los elementos elásticos son barras de torsión longitudinales y los conjuntos telescópicos son los amortiguadores

Coche 3

  • Brazos con dos puntos de anclaje, estabilizadora para control de la inclinación
  • Los elementos elásticos son conjuntos neumáticos (cámaras de aire a presión) y junto con los amortiguadores forman los conjuntos telescópicos

Coche 4

  • Los brazos tienen dos puntos de apoyo por lo que la estabilizadora solamente controla la inclinación en curvas
  • Los conjuntos hidroneumáticos (aceite y gas a presión) hacen las funciones de elementos elásticos y amortiguadores, y están integrados en los conjuntos telescópicos.

Coche 5, suspensión Mc Pherson delante y detrás

  • Delante; brazos con un punto de anclaje y la estabilizadora hace también de tirante de suspensión
  • Muelles como elementos elásticos y amortiguadores
  • Detrás, brazos con dos puntos de anclaje
  • El elemento elástico es una ballesta transversal acoplada a los brazos con amortiguadores
  • No hay barra estabilizadora

Como se ve hay muchas posibles implantaciones de suspensión Mc Pherson, pues su particularidad es prescindir del brazo superior transversal de suspensión, y todo lo demás son complementos variables de aplicaciones.

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