mecanica automotriz: La Suspensión

Suspensión del automóvil: La suspensión en un automóvil, camión o motocicleta, es el conjunto de elementos que absorben las irregularidades del terreno por el que se circula para aumentar la comodidad y el control del vehículo. El sistema de suspensión actúa entre el chasis y las ruedas, las cuales reciben de forma directa las irregularidades de la superficie transitada.

Tipos de suspensión: En la actualidad las suspensiones que se emplean en los automóviles de turismo son muy variadas, si bien todas están basadas en unos pocos sistemas diferenciados.

En primer lugar se diferencian las suspensiones en las que ambas ruedas de un eje están unidas por medios elásticos, de tal manera que el movimiento de una se transmite a la otra, de las suspensiones en las que, por el contrario, ambas ruedas cuentan con elementos de suspensión que no están unidos dinámicamente. Estas últimas se denominan "independientes".

Eje delantero: En casi todos los turismos el eje delantero es independiente, desde hace ya bastantes años ya que permite un contacto mejor de las ruedas con el suelo al girar . La suspensión más utilizada en el eje delantero es la de tipo MacPherson y sus variantes más modernas basadas en ella. Asimismo en los vehículos de categorías superiores se emplea la suspensión de doble trapecio, más costosa de construcción y con más ventajas de cara a la estabilidad; antiguamente era la única que se conocía. Sin embargo, en el eje trasero las soluciones son mucho más variadas debido a que las ruedas suelen tener una dirección fija, por lo que no hay necesidad de que puedan rotar, además de que hoy día son mayoría los vehículos de turismo en los que tampoco soportan la transmisión. En esos casos se utilizan habitualmente soluciones más sencillas y baratas, sobre todo en los coches de gama más baja, en las que la suspensión en las ruedas traseras no es independiente. Estos tipos de suspensión, en principio, no tienen tan buen comportamiento como las independientes, pero su buen compromiso entre coste y comportamiento hace que sean ampliamente utilizadas. Las soluciones empleadas en los ejes delantero y trasero suelen ser diferentes debido, principalmente, a que sólo las ruedas delanteras tienen direccionalidad. También depende de si la transmisión se realiza a las ruedas delanteras, traseras o a las cuatro ruedas.

Eje trasero: La ausencia de direccionalidad en las ruedas traseras, además de que normalmente tampoco intervienen en la transmisión, hace que las soluciones empleadas en el eje trasero puedan ser más sencillas que las del delantero. Los primeros automóviles tenían transmisión a las ruedas traseras, y el eje consistía en una unión rígida entre ambas ruedas. Habitualmente se empleaban ballestas para amortiguar el movimiento del eje, un sistema sencillo y robusto que actualmente se usa en los vehículos industriales y todo terreno por su robustez, capacidad de soportar peso y gran recorrido entre topes. Con la llegada de la tracción delantera las soluciones para el eje trasero se simplificaron. La solución más sencilla y evidente es mantener un eje rígido pero sin soportar la suspensión. A partir de ahí se desarrollaron las suspensiones semi-independientes. Este tipo de suspensión se denomina "de ruedas tiradas", porque las ruedas cuelgan del soporte del eje, presentando una suspensión por muelle y el amortiguador. En algunos casos ele muelle no es el típico helicoidal o espiral, sino por barras de torsión, sistema aún más sencillo y económico, que además deja mucho espacio de carga libre por ejemplo Renault 4 y sus derivados posteriores (Renault 5,Renault 6 ) Este tipo de amortiguación, con diferentes variaciones, todavía se utiliza en gran medida en los vehículos que se venden actualmente debido a su dificil tarea.En los vehículos modernos de gama media-alta se montan suspensiones totalmente independientes. Una de las soluciones más sencillas de las de este tipo, muy utilizada todavía en la actualidad, aunque con pequeñas variaciones según el diseño, es la de tipo MacPherson. Este tipo de suspensión es mucho más efectiva que las anteriormente mencionadas porque el movimiento de una rueda no afecta a las demás. Sin embargo, la suspensión MacPherson tiene el inconveniente de que no mantiene exactamente la geometría en todo el momento porque describe un movimiento ligeramente circular.

El Amortiguador:El amortiguador es un dispositivo que absorbe energía, utilizado normalmente para disminuir las oscilaciones no deseadas de un movimiento periódico o para absorber energía proveniente de golpes o impactos.

Los amortiguadores son un componente común de la suspensión de los automóviles y otros vehículos, para ayudar a que las ruedas se mantengan pegadas al suelo. Los elementos elásticos metálicos utilizados en la suspensión tienen la tendencia de rebotar. Se han dado casos en pisos bacheados, y debidos a que los movimientos de cada bache se sumaban en los que coches han llegado a despegar. Para evitar este efecto, el que las ruedas se despeguen, los amortiguadores frenan las oscilaciones siguientes al movimiento inicial del bache. Este efecto de rebote se evita en las suspensiones neumáticas como la hidroneumática.

Tipos de amortiguadores:

Amortiguador de gas: Un amortiguador de gas está compuesto de un vástago que se desliza dentro y fuera de un tubo con presión interna. El vástago tiene un embolo bordonado a un extremo lo que evita que salga despedido debido a la presión interna. La fuerza del amortiguador es la generada enteramente por la presión del gas actuando en la sección del vástago. A mayor presión del gas, mayor fuerza del amortiguador.

Amortiguador hidráulico: El funcionamiento de este tipo de amortiguadores se basa principalmente en la transformación de la energía cinética en calor. Para ello se hace uso de aceite hidráulico en el interior del amortiguador, el cual debe pasar a través de los orificios y de los sistemas de válvulas que incorpore el pistón. La resistencia de los amortiguadores hidráulicos resulta del movimiento del pistón define la rigidez mayor o más pequeña de humedecer. Generalmente, la elección del amortiguadores hidráulicos incorporado a cada automóvil por los constructores es generalmente una “solución de la comisión” entre la comodidad y la seguridad de la conducción, basadas en la experiencia y de las pruebas numerosas hechas en centros de la búsqueda y del desarrollo.

Amortiguador neumático: 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.

Amortiguador reológico: Es un tipo de amortiguador de dureza variable que utiliza un líquido cuya viscosidad se puede modificar a voluntad. A diferencia de otros amortiguadores variables, el control no se obtiene por medio de electroválvulas, y el rango de variación de dureza es continuo en vez de limitarse a tres o cuatro valores fijos.

El líquido contiene finísimas partículas de hierro en suspensión, lo que le permite cambiar su viscosidad al aplicar un campo magnético, aunque también hay otras versiones que reaccionan directamente a una corriente eléctrica. Para regular el amortiguador es suficiente con un campo magnético muy pequeño, cuyo valor es fácilmente controlable mediante una centralita electrónica. Además, el tiempo de reacción es extremadamente breve, mucho más rápido que las electroválvulas de otros tipos de amortiguador.

Amortiguador magnético: Caracterizado porque el cambio de polaridad de los dos imanes , encerrados dentro de la carcasa de material no imantable, produce entre ambos imanes , encarados por sus polos iguales, un efecto de repulsión, el cual es aprovechado para la función del amortiguador magnético.

Dispone de dos émbolos, para la sustentación y agarre de los imanes y que sirven también como punto de apoyo a los muelles, que los abrazan y que cumplen la función de regular la presión del campo magnético creado por los dos imanes, provocando el movimiento ascendente y descendente de los émbolos, según desarrollemos la fuerza de empuje en cada uno de los extremos de los mismos.

Este conjunto, cuya disposición queda reflejada en la vista seccionada de la figura, queda dispuesto para realizar la función de amortiguación y suspensión de objetos pesados, siendo útil su aplicación en la industria del automóvil así como en la industria de maquinaria pesada.