Componentes de la suspensión

La suspensión está compuesta por un elemento flexible y un elemento de amortiguación, cuya función es la de minimizar o neutralizar las oscilaciones originadas por las irregularidades del terreno. Existen diferentes sistemas que ya hemos abordado en artículos  anteriores (ver suspensión I, suspensión II y amortiguador) con diferentes elementos que los componen, para ir un poco mas allá en este apartado vamos a identificarlos definir cada uno de ellos.

Ballesta

Estos elementos también se denominan muelles, tienen excelentes propiedades elásticas pero poca absorción de energía mecánica. Necesitan de un elemento que frene las oscilaciones. Las ballestas están construidas por un conjunto de hojas  o laminas de acero especial; unidas por unas abrazaderas que permiten el deslizamiento entre hojas, deformación que se produce por el peso que soportan.

La primera hoja se denomina hoja principal, va curvada en los extremos formando unos ojos en los que se montan unos bujes o casquetes de bronce, para su acoplamiento al bastidor o chasis. El número de hojas está en función de la carga a soportar. Funcionan como los muelles de suspensión, haciendo de enlace entre el eje de las ruedas y el bastidor. En algunos vehículos, sobre todo en camiones, además de servir de elementos de empuje, absorben con su deformación longitudinal la reacción en la propulsión.

ballesta

Muelles helicoidales

Estos elementos son mecánicos se utilizan en la mayoría de los sistemas de suspensión, trabajan a torsión, acortando su longitud y volviendo a su posición, cuando cesa el esfuerzo que produce la deformación.

La flexibilidad de los muelles está en función del número de espiras, del diámetro del resorte, del paso entre espiras, del espesor o diámetro del hilo, y de las características del material. Se puede conseguir muelles con una flexibilidad progresiva, utilizando diferentes diámetros de enrollado por medio de muelles helicoidales cónicos, por medio de muelles con paso entre espiras variable o disponiendo de muelles adicionales.

Las espiras de un muelle helicoidal no deben, hacer contacto entre sus espiras; es decir, que la deformación tiene que ser menor que el paso del muelle por el número de espiras. De ocurrir lo contrario, cesa el efecto del muelle y entonces las sacudidas por la marcha del vehículo se transmiten de forma directa al chasis.

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Barra de torsión

Es un tipo de resorte que se utiliza en varios sistemas de suspensión independiente, se basa en el principio que una varilla sujeta por un extremo al aplicarse por el otro extremo un esfuerzo de torsión, esta tiende a retorcerse, volviendo a su posición inicial cuando cesa el esfuerzo de torsión.

El montaje de estas barras sobre el vehículo se realiza fijando uno de sus extremos al chasis o carrocería, de forma que no pueda girar en su soporte, y en el otro extremo se coloca una palanca solidaria a la barra unida en su extremo libre al eje de la rueda. Cuando ésta suba o baje por efecto de las irregularidades del terreno, se producirá en la barra un esfuerzo de torsión cuya deformación elástica permite el movimiento de la rueda. Las barras de torsión se pueden disponer paralelamente al eje longitudinal del bastidor o también transversalmente a lo largo del bastidor.

En vehículos con motor y tracción delanteros se montan una disposición mixta con las barras de torsión situadas longitudinalmente para la suspensión delantera y transversalmente para la suspensión trasera.

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Barra estabilizadora

Cuando un vehículo toma una curva, por la fuerza centrífuga se carga el peso del auto sobre las ruedas exteriores, de tal forma la carrocería tiende a inclinarse hacia ese lado con peligro de volcarse  y el movimiento molesta a los ocupantes.

Para impedir estos inconvenientes se articulan sobre los ejes delantero y trasero las barras estabilizadoras, ¿qué es? una barra de acero cuyos extremos se fijan a los soportes de suspensión de las ruedas. Al tomar una curva, como una de las ruedas tiende a bajar y la otra a subir, se crea un par de torsión en la barra que absorbe el esfuerzo y se opone a que esto ocurra, impidiendo   que la carrocería se incline, manteniéndola estable.

Lo mismo sucede cuando una de las ruedas encuentra un bache u obstáculo al bajar o subir la rueda, crea  un par de torsión en la barra que hace que la carrocería se mantenga en posición horizontal.

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Rotulas

Una de las partes más importantes de la suspensión son las rótulas. Desde el punto de vista mecánico, permite el movimiento en toda dirección (arriba, abajo y el giro de las ruedas) y es la unión entre la mangueta y los brazos de dirección. Desde el punto de vista seguridad, por su función, no puede ser una parte muy grande, debe ser pequeña y por lo tanto muy resistente. También es la parte de mayor desgaste por ser la de mayor movimiento.

rotula

Mangueta y buje

La mangueta es una pieza construida en acero que une el buje de la rueda con los demás elementos de la suspensión y de la dirección, la mangueta se diseña teniendo en cuenta todas las características geométricas del auto. En el interior del buje se aloja el rodamiento que garantiza el giro de la rueda.

mangueta

Tijeras, brazos de suspensión o trapecios

Son unos brazos o elementos en forma de tijera o trapecio que se fabrican en fundición que soportan el vehículo a través de la suspensión, unen la mangueta y el buje mediante unos elementos elásticos llamados silentblocks y rotulas, esta pieza soporta todos los esfuerzos generados por el funcionamiento de la suspensión.

trapecio

Silentblocks

Son aislantes de caucho u otro material elastómero que se encargan de amortiguar las reacciones en los apoyos de la suspensión. Su misión es amortiguar los golpes existentes entre dos elementos en los que existe movimiento. Suelen montarse a presión o atornillados. Su sustitución debe realizarse cuando el caucho esté deteriorado o exista holgura en la unión.

silentblock

Amortiguadores

El amortiguador es un elemento de la suspensión, ayuda a recibir el impacto de las oscilaciones del terreno, hoy día se considera como un sistema de seguridad activa del vehículo por su función.  Existen tipos de amortiguadores como los hidráulicos de un tubo, de dos tubos, con válvulas y amortiguadores de gas. Una de las funciones importantes del amortiguador es la de mantener las llantas adheridas al pavimento con el fin de mantener la estabilidad y el confort de los ocupantes del vehículo.

En algunos sistemas de suspensión vienen acompañados de ballestas o resortes helicoidales, pueden estar ubicados por fuera del resorte, o dentro del resorte, también vienen de doble efecto con doble resorte helicoidal.

amortiguador

Tipos de suspensión

El confort es lo primero que viene a la mente cuando se piensa en la suspensión de un coche, pero no hay que olvidar su principal objetivo, que es proporcionar estabilidad al vehículo, garantizando una mayor seguridad en la carretera. A pesar de la constante evolución de las suspensiones en los últimos años, su objetivo sigue siendo el mismo: adaptarse a las irregularidades de la carretera equipando cada rueda con una suspensión. Es difícil decir cuántos tipos de suspensión existen, pero siempre habrá uno adecuado para cada tipo de coche. Para comprender mejor su finalidad, se describen aquí los diferentes tipos de suspensión de los vehículos:

Suspensión rígida

Es uno de los sistemas más antiguos y sencillos. El principio es sencillo: los amortiguadores están conectados a una viga del eje que amortigua los cambios transmitidos por la suspensión. Si un vehículo de una sola rueda choca con un obstáculo, todo el eje se dobla hacia la superficie.

Este sistema se utiliza principalmente en los vehículos todoterreno para circular por carreteras no asfaltadas y cuesta arriba. Proporcionan suficiente elevación para un vehículo cuyo chasis no está tan dañado. Sin embargo, el aspecto más negativo es la inestabilidad.

Suspensión semirrígida

Este sistema es muy similar al sistema rígido, pero tiene una palanca adicional para reducir el balanceo y las vibraciones. Esto significa que no es tan rígido, pero tampoco es independiente. Consiste en unos muelles unidos a unos puntos de pivote atornillados al diferencial y a una varilla que recorre toda la sección del eje.

Este es generalmente el más común, ya que se encuentra en la mayoría de los coches básicos en la carretera.

Suspensión independiente

Este tipo de suspensión se considera la mejor del mercado y se encuentra en la mayoría de los coches nuevos.

Existen varios sistemas de suspensión independientes

Suspensión de eje oscilante: los muelles están situados en pivotes unidos al eje trasero. El funcionamiento es bastante sencillo, principalmente porque no hay brazos de torsión, sólo uno unido al eje y un amortiguador al chasis. Estos garantizan una mayor estabilidad del vehículo.

Suspensión de brazo oscilante: los muelles están situados en la parte inferior del eje trasero. Los soportes que sujetan los muelles están más separados. Adecuado para el tráfico urbano.

Sistema de amortiguación McPherson: utilizado principalmente en los ejes delanteros, pero también presente en los ejes traseros. El diseño es sencillo y el mantenimiento es relativamente barato. Los amortiguadores están atornillados directamente al chasis, lo que garantiza un cierto grado de rigidez para evitar fallos.

Suspensión de doble horquilla: uno de los sistemas más avanzados, con dobles horquillas y articulaciones. También se conoce como suspensión de paralelogramo deformable porque los brazos superiores e inferiores se deforman durante la amortiguación.

¿Cómo funciona el sistema de suspensión?

Las prestaciones y la calidad de los vehículos todoterreno dependen en parte del tipo de suspensión, una característica que también se aplica a los vehículos de turismo. La estabilidad de un coche en la carretera no depende de un componente concreto, sino de toda una serie de piezas, por lo que se denomina sistema de suspensión. Estos componentes trabajan conjuntamente para mejorar la conducción del coche, proporcionar una mejor tracción (las ruedas están siempre en contacto con el suelo) y minimizar los efectos del terreno accidentado.

Esto tiene un impacto directo en la experiencia del conductor y los pasajeros del coche o vagón durante el viaje. Además, el chasis no se ve afectado por las irregularidades del pavimento seco. Esto último se denomina elasticidad, una propiedad que prolonga la vida de las piezas del coche al evitar su desgaste.

En términos generales, se puede decir que la suspensión de un coche tiene dos funciones: debe absorber y almacenar la energía resultante del contacto de las ruedas con la carretera. Esta última es la tarea de los denominados elementos de muelle (como muelles y resortes), mientras que la segunda función la realizan los elementos de amortiguación, es decir, los propios amortiguadores.

Cuando las ruedas de un coche se mueven sobre un terreno irregular, los muelles se comprimen y estiran para absorber la energía del impacto. De este modo, los amortiguadores reducen las vibraciones que se producen cuando los muelles se desaceleran o se relajan. Así es como funciona la suspensión y ayuda a controlar la dirección y el manejo del vehículo.

En este sentido, se podría decir que los neumáticos e incluso los asientos de un coche cumplen una determinada función de suspensión. De hecho, también reducen el impacto al que están expuestos los pasajeros debido a las irregularidades de la carretera.

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