Componentes y Tipos de Sistemas de Suspensión en Vehículos

Elementos Fundamentales de una Suspensión

• Acumuladores de energía: Son los componentes que almacenan la energía cinética del vehículo. Estos pueden ser muelles, resortes, ballestas, barras de torsión, o sistemas de aire y gas.
• Consumidores de energía: Son los encargados de disipar la energía acumulada. Los amortiguadores cumplen esta función.

Elementos de una Suspensión Tradicional

Resortes

Están construidos de acero especial para resortes (acero al manganeso, al silicio, al silicio manganeso o al vanadio). Se les aplican diferentes tratamientos térmicos para mejorar sus propiedades, como la elasticidad o la resistencia mecánica.

Amortiguadores

Sistema que absorbe la energía cinética del vehículo cuando se produce un desplazamiento vertical de las ruedas. Los amortiguadores transforman la energía cinética en energía calorífica que disipan a la atmósfera.

Tirantes

Son brazos de acero muy resistentes, con articulaciones elásticas en sus extremos, colocados entre la estructura del vehículo y los sistemas de suspensión. Tienen la misión de unir longitudinalmente la suspensión al chasis para absorber los desplazamientos longitudinales y esfuerzos de reacción en las frenadas y aceleraciones.

Barras Estabilizadoras

Dado que el vehículo tiende a inclinarse e incluso volcarse en las curvas, se montan estas barras en los trenes delantero y trasero. Están formadas por una barra de acero elástico que realiza su oposición a estos desplazamientos mediante rigidez torsional. Compensan los esfuerzos de una rueda sobre la otra en el mismo eje.

Brazos de Suspensión

Realizan la unión entre el bastidor y las ruedas. Por un extremo están unidos al bastidor y por el otro, a las ruedas independientes. Sirven de elemento soporte para el resorte y el amortiguador. Realizan el arrastre del vehículo, por eso están elaborados de un material altamente resistente.

Tipos de Resorte

Muelles

Están constituidos por una varilla cilíndrica de acero especial, arrollado en hélice. El muelle helicoidal trabaja a torsión, retorciéndose con los esfuerzos exteriores que soporta. Esta torsión se traduce en una disminución de la longitud del muelle al ser cargado, volviendo a su posición primitiva, por su elasticidad, cuando cesa la fuerza que actúa sobre él. Tienen cualidades elásticas muy buenas, pero poca capacidad para almacenar energía.

Ballestas

Son láminas superpuestas de diferentes longitudes hechas de acero elástico para muelles. Están unidas por un perno central y unas abrazaderas que permiten que las láminas se deslicen al cargar un peso sobre ellas. La lámina más larga tiene en sus extremos unos orificios denominados "ojos", para sujetarlas al chasis con unos pasadores. Uno de los apoyos es fijo y otro móvil, y va unido al chasis a través de una pieza llamada "gemela".

Barras de Torsión

Son barras macizas fabricadas de un material elástico que le confiere una elasticidad excepcional. Sus extremos están estriados, que sirven de anclaje. Un extremo va unido al chasis y el otro al brazo de suspensión.

Suspensión Convencional

Hay vehículos que disponen de amortiguadores con tarados blandos para absorber al máximo las oscilaciones de la carrocería debidas a las irregularidades del pavimento. Sin embargo, otros vehículos con conducción más deportiva disponen de amortiguadores de tarado duro para obtener mayor estabilidad en las curvas y altas velocidades. Por tanto, la situación ideal sería obtener una amortiguación variable de forma continua sin intervención del conductor. Esto se consigue con una suspensión pilotada e inteligente que ofrece distintos niveles de rigidez.

Suspensión Neumática

Se basa en el mismo principio que la convencional. Intercala entre el bastidor y el eje de la rueda o brazos de suspensión, un resorte neumático. Este es una estructura de goma reforzada con fibras de nailon. La parte inferior está unida a un émbolo, sobre el eje o los brazos de suspensión. El fuelle de caucho va cerrado en su parte superior por una placa unida al bastidor.

Principio de Funcionamiento

El resorte se comprime como un fuelle. La variación del volumen provoca una variación de presión. Los movimientos de las ruedas se transmiten al émbolo, variando la altura del resorte, obteniendo así diferentes presiones en su interior. La fuerza de reacción está en función del desplazamiento del émbolo y de la presión interna, que permite conseguir un resorte de flexibilidad variable progresiva con una frecuencia de oscilaciones inferior a 1 Hz/s. Este sistema funciona con aire comprimido, con lo que solo lo usan vehículos equipados con frenos de aire comprimido, ya que aprovecha la instalación de este funcionamiento.

Esquema: Filtro - compresor - depósito húmedo - depósito calderín - válvula de alivio - depósito auxiliar - válvula niveladora - resorte neumático T.D. - válvula niveladora - resorte neumático T.D.