Sistema de Suspensión Vehicular
La suspensión es un sistema fundamental de seguridad activa y confort en cualquier vehículo. Su misión principal es absorber con flexibilidad las irregularidades de la calzada, garantizando así una conducción suave y segura.
Objetivos de la Suspensión
- Garantizar el confort y la seguridad de los ocupantes y de la carga.
- Soportar la carga del vehículo.
- Proteger la carrocería de los impactos y vibraciones causados por las irregularidades de la calzada.
- Mantener las ruedas en contacto constante con la calzada para asegurar una óptima direccionalidad, frenada y tracción.
- Absorber las fuerzas transversales, longitudinales y verticales sin modificar la orientación de las ruedas.
La suspensión está constituida principalmente por elementos rígidos y elásticos, diseñados para absorber eficazmente las irregularidades del pavimento.
Funcionamiento de la Suspensión
La suspensión incorpora elementos elásticos que permiten salvar las irregularidades del pavimento. Cuando estos elementos se comprimen, la energía es devuelta en forma de oscilaciones, generando rebotes en la rueda. Para absorber estos rebotes de manera rápida y eficiente, se disponen los amortiguadores.
Componentes Elásticos de la Suspensión
- Muelles de acero
- Ballestas
- Barras de torsión
- Acumuladores oleoneumáticos
- Balonas neumáticas
Sistemas Amortiguadores de Oscilaciones
- Amortiguador de fricción
- Amortiguador de inercia
- Amortiguador hidráulico
- Amortiguador de gas
Amortiguadores: Función y Tipos
Los amortiguadores tienen la misión crucial de transformar la energía cinética generada por las oscilaciones en calor, disipándola y controlando el movimiento de la suspensión.
Funciones Clave de los Amortiguadores
- Disminuir rápidamente las oscilaciones de la carrocería y las ruedas.
- Asegurar un buen contacto de las ruedas con la calzada en todo momento.
- Garantizar la estabilidad de marcha, especialmente en curvas y al frenar.
- Evitar o disminuir el balanceo excesivo de la carrocería.
- Disminuir el desgaste prematuro e irregular de los neumáticos.
Tipos de Amortiguadores
- Amortiguador de fricción: Transforma la energía cinética mediante el rozamiento directo entre dos superficies.
- Amortiguador de inercia: Compuesto por un muelle que oscila en sentido contrario para contrarrestar el movimiento.
- Amortiguador hidráulico: (El más utilizado) Basa su funcionamiento en la retención que produce un líquido de viscosidad determinada al pasar por uno o varios conductos de pequeño diámetro.
- Amortiguador de gas: Similar al hidráulico, pero incorpora gas a presión para mejorar la respuesta y evitar la cavitación del fluido.
Barra Estabilizadora
La barra estabilizadora tiene como misión principal reducir la inclinación lateral del vehículo (balanceo) durante las curvas, favoreciendo así la estabilidad y el control. Consiste en una barra redonda, generalmente en forma de U, fabricada de acero elástico con un diámetro que suele oscilar entre 10 y 60 mm. Une los dos sistemas de suspensión de las ruedas del mismo eje.
Topes de Suspensión
Los topes de suspensión sirven como límite para el recorrido del conjunto de suspensión. Su función es evitar que, en una compresión excesiva (por ejemplo, al pasar por un bache grande), los componentes de la suspensión o la carrocería sufran daños.
Silentblocks
Los silentblocks son elementos de unión elásticos, fabricados a base de caucho y metal. Su misión es amortiguar los golpes, vibraciones y ruidos existentes entre dos elementos en los que hay movimiento relativo, proporcionando aislamiento y flexibilidad.
Rótulas
Las rótulas son componentes esféricos que unen y fijan diversos elementos de la suspensión y dirección, permitiendo su pivotamiento y rotación controlada, lo que es esencial para mantener la geometría de la dirección y la suspensión.
Trapecios o Brazos de Suspensión
Los trapecios o brazos de suspensión son brazos articulados que conectan el chasis del vehículo con la mangueta de la rueda. Esta unión se realiza a través de silentblocks y rótulas, permitiendo el movimiento vertical de la rueda mientras se mantiene su posición lateral.
Tirantes de Suspensión
Los tirantes de suspensión son brazos de acero, ya sean longitudinales o transversales, situados entre la carrocería y la suspensión. Su misión es absorber los desplazamientos y esfuerzos generados por los elementos de la suspensión, contribuyendo a la estabilidad. Los tirantes se sujetan a través de silentblocks.
Suspensión Independiente MacPherson
La suspensión independiente MacPherson es uno de los sistemas de suspensión más utilizados en la actualidad debido a su simplicidad y bajo coste de fabricación. Este sistema se caracteriza por llevar un único brazo oscilante, unido por un extremo al chasis mediante un silentblock y por el otro extremo a la mangueta a través de una rótula. La mangueta, por su parte superior, está unida al amortiguador. Este amortiguador está dotado de una plataforma para albergar el muelle y, en su parte superior, se atornilla a la carrocería del vehículo a través de la cúpula (o copela) para permitir el movimiento libre y la dirección.
Ventajas de la Suspensión Oleoneumática
- Garantiza un elevado confort de marcha.
- Mejora significativamente el funcionamiento de la suspensión, incluso sin carga.
- Permite la regulación de la altura del vehículo.
- Posibilita mantener un centro de gravedad más bajo, mejorando la estabilidad.
- Ofrece mayor seguridad en situaciones de pinchazo.
- Requiere un mantenimiento generalmente reducido.
Mantenimiento de la Suspensión
Para asegurar el correcto funcionamiento y la seguridad del vehículo, es crucial realizar un mantenimiento periódico de la suspensión. Los puntos a revisar incluyen:
- El estado de los elementos elásticos (muelles, ballestas, barras de torsión, esferas y balonas neumáticas).
- El estado de los silentblocks, buscando grietas o desgaste excesivo.
- El estado de los topes de suspensión.
- El estado de los guardapolvos de los amortiguadores y rótulas.
- La existencia de fugas de líquido en los amortiguadores.
- La presencia de holguras o ruidos extraños al circular o al mover el vehículo.
- Si el neumático presenta un desgaste anormal o irregular, lo cual puede indicar problemas de suspensión.
Los amortiguadores deben sustituirse aproximadamente cada 80.000 km, aunque esto puede variar según el uso y el fabricante. Siempre se recomienda realizar su cambio por parejas en un mismo eje para mantener la simetría. En las suspensiones oleoneumáticas y neumáticas, es fundamental comprobar regularmente que no existan fugas en el sistema.
Sistema de Dirección Vehicular
El sistema de dirección tiene la misión primordial de garantizar que el vehículo siga la trayectoria deseada por el conductor, tanto en recta como en curvas y en cualquier situación de conducción. Este sistema es vital para la seguridad y el control del vehículo.
Características Esenciales del Sistema de Dirección
- Seguro: Debe ofrecer un control fiable en todas las condiciones.
- Suave: El esfuerzo al girar el volante debe ser mínimo.
- Preciso: La respuesta de las ruedas al movimiento del volante debe ser exacta.
- Reversible: El volante debe retornar a su posición central después de una curva.
Funcionalidades del Sistema de Dirección
- La transmisión eficiente del giro del volante a las ruedas.
- Una rápida respuesta del vehículo al giro del volante.
- El retorno automático del volante a la posición central después de tomar una curva.
- Una buena manejabilidad general del vehículo.
- Una elevada seguridad activa y pasiva.
Componentes Principales del Sistema de Dirección
- Volante
- Columna de dirección
- Caja de dirección
- Tirantería de mando de la dirección
- Bieletas de dirección
- Rótulas de dirección
- Mangueta
Caja de Dirección
La caja de dirección va fijada al chasis del vehículo y alberga los mecanismos internos de la dirección. Normalmente, existen dos tipos principales:
- Tornillo sinfín: Un sistema más antiguo, común en vehículos pesados.
- Cremallera y piñón: El sistema más extendido en vehículos modernos, conocido por su precisión y simplicidad.
Dirección Asistida
La dirección asistida reduce el esfuerzo necesario para girar el volante, especialmente a bajas velocidades o al estacionar. Puede ser básicamente de dos maneras:
- Asistencia hidráulica: Compuesta por un depósito de fluido hidráulico, tuberías, una bomba hidráulica con válvula limitadora y una caja de servodirección con válvula distribuidora o de mando.
- Asistencia electromecánica (EPS): Utiliza un motor eléctrico para realizar la asistencia, eliminando la necesidad de componentes hidráulicos.
Mantenimiento del Sistema de Dirección
El mantenimiento regular del sistema de dirección es esencial para la seguridad. Incluye:
- Comprobación del estado de las rótulas y bieletas, buscando holguras o daños.
- Comprobar el buen estado de los guardapolvos de dirección para proteger los componentes internos.
- Si la dirección es hidráulica o electrohidráulica, comprobar el nivel del líquido y que no existan fugas en los distintos componentes (bomba, tuberías, caja de dirección, etc.).
- Si la dirección es electromecánica, generalmente no necesita mantenimiento de fluidos.
Localización y Verificación de Averías en la Dirección
Para detectar posibles averías en el sistema de dirección, se pueden realizar las siguientes verificaciones:
- Mover el volante con pequeños movimientos hacia un lado y otro. La rueda debe moverse al igual que el volante. Si existen ruidos extraños o si la rueda no se mueve y el volante sí, esto indica la presencia de holgura en el sistema.
- Si se perciben dureza o ruidos extraños y desagradables al mover el volante, es posible que el nivel del fluido hidráulico esté bajo (lo cual indica una fuga) o que la bomba hidráulica esté averiada.