Mecánica de la Suspensión y Dirección: Componentes Clave y Procedimientos de Alineación

Componentes y Funcionamiento del Sistema de Suspensión

Misión y Tipos de Rótulas de Suspensión

Las rótulas de suspensión son elementos de unión esenciales entre las manguetas y los brazos o tirantes de suspensión que se conectan a la carrocería. Su misión principal es absorber los movimientos y vibraciones que se producen entre estos componentes cuando las ruedas suben y bajan debido a las irregularidades del terreno.

Tipos de Rótulas en Función de la Carga

• Rótulas de carga por tensión: Se colocan en sentido contrario a la carga que aplica el amortiguador.
• Rótulas de carga por compresión: Se aplican en el mismo sentido de la carga que aplica el amortiguador.
• Rótulas sin carga: Trabajan en sentido radial con la única misión de sujetar la mangueta a la carrocería.

Función de los Tirantes de Suspensión Según su Ubicación

Tirantes Longitudinales

Misión: Limitar el cabeceo de la carrocería (movimiento de inclinación longitudinal) durante la aceleración y el frenado.

Tirantes Transversales

Misión: Asegurar el guiado lateral de la rueda.

Clasificación de los Sistemas de Suspensión

• Suspensión Rígida: La rueda y el chasis están unidos mediante una barra rígida, transmitiendo de una rueda a otra las vibraciones del terreno.
• Suspensión Semirrígida: Reduce las inclinaciones y vibraciones del coche gracias al sistema de independencia parcial, a menudo debido a los muelles atornillados al diferencial.
• Suspensión Independiente: Proporciona guiado longitudinal, evitando los movimientos hacia delante o atrás del eje de la rueda.

Función y Conexión de la Barra Estabilizadora

Misión: La barra estabilizadora tiene como objetivo mantener la carrocería horizontal en todas las condiciones de marcha, evitando el balanceo excesivo del vehículo en curvas.

La barra estabilizadora se puede unir en sus extremos a dos elementos principales de la suspensión:

1. A los brazos de suspensión de las ruedas.
2. Al amortiguador, utilizando tirantes como elemento de unión.

Elasticidad de los Muelles de Suspensión y Factores Determinantes

Según su fabricación, la elasticidad del muelle puede ser:

1. Elasticidad variable.

Los factores que intervienen en la elasticidad del muelle son:

• Diámetro de la varilla.
• Altura de la varilla.
• Diámetro de la espira.
• Separación entre las espiras.
• Ángulo de inclinación de las espiras.
• La elasticidad del material de fabricación.

Geometría y Asistencia de la Dirección

Condición del Cuadrilátero de Ackermann en la Dirección

Para que el cuadrilátero de Ackermann se cumpla, es necesario que los ejes de todas las ruedas concurran en un punto común, conocido como el Centro Instantáneo de Rotación.

Para lograr esta condición, es necesario aplicar sobre la timonería de la dirección una inclinación tal que, cuando el vehículo circule en línea recta, la prolongación de los ejes de las ruedas delanteras coincidan con el punto central del eje trasero.

Funcionamiento de la Válvula Hidráulica en la Dirección Asistida

Cuando se aplica un giro al volante, la válvula hidráulica de la dirección asistida actúa de la siguiente manera:

1. Crea una presión de asistencia en función del par aplicado al volante y el caudal de aceite disponible.
2. Orienta esta presión hacia la cámara concernida del cilindro de asistencia.
3. Permite alimentar con aceite las cámaras del cilindro para generar la fuerza de apoyo.

Formación y Característica Principal del Ángulo de Avance (Caster)

El ángulo de avance se forma mediante la relación entre el eje vertical y el eje de pivote (o eje de dirección).

La característica más importante que aporta a la dirección es el efecto de autoalineado, que asegura que las ruedas tiendan a volver a la posición recta de circulación después de un giro.

Procedimientos de Alineación de Ruedas

Procedimiento Previo a la Alineación de un Vehículo

Antes de proceder a la alineación de un vehículo, se deben seguir los siguientes pasos:

1. Centrar el vehículo en el elevador y poner el elevador en modo alineación.
2. Colocar los platos goniométricos y asegurar que la rueda esté bien centrada sobre ellos.
3. Realizar una inspección visual de los neumáticos para detectar desgastes anormales y ajustar la presión de las ruedas.
4. Observar y verificar la existencia de holguras en los componentes de la suspensión y dirección.
5. Colocar los captadores (sensores de medición).
6. Liberar el freno de estacionamiento, centrar el volante y seleccionar el modelo de coche en el equipo de alineación.

Medición de la Convergencia y Desgaste de Neumáticos

La convergencia en la dirección se mide habitualmente en grados o en milímetros.

El desgaste que se produce en las ruedas debido a un ángulo de convergencia incorrecto es:

• Exceso de convergencia: El desgaste se produce desde la parte exterior del neumático hacia el medio.
• Exceso de divergencia: El desgaste se produce desde el interior del neumático hacia el medio.

Ajuste del Ángulo de Convergencia

Para variar el ángulo de convergencia en la dirección, se deben seguir estos pasos:

1. Aflojar la contratuerca que bloquea la rótula y la biela axial.
2. Girar la biela de dirección (o tirante) hasta alcanzar los valores de convergencia especificados.
3. Apretar firmemente la contratuerca para bloquear el ajuste.
4. Finalmente, se recomienda asentar la suspensión (por ejemplo, balanceando el vehículo o "bacheando") para verificar que los valores se mantengan estables.