Ingeniería del Automóvil: Neumáticos y Suspensión

Funciones de los Neumáticos y la Suspensión

Neumáticos

Los neumáticos desempeñan un papel crucial en el rendimiento y la seguridad del vehículo. Sus funciones principales incluyen:

  • Soportar el peso del vehículo.
  • Transmitir la potencia del motor al suelo.
  • Asegurar la dirección y el frenado efectivos.
  • Contribuir al confort de marcha en conjunto con el sistema de suspensión.

Problemas comunes de los neumáticos:

  • Aguaplaning: Ocurre cuando la presión del agua en los surcos de la banda de rodadura iguala la presión de contacto con el suelo, provocando la pérdida de adherencia.
  • Alabeo: Deformación de la rueda sobre su plano longitudinal.
  • Excentricidad: La rueda no es perfectamente redonda.
  • Desequilibrio estático: Distribución desigual de las masas en relación al eje de rotación de la rueda.
  • Desequilibrio dinámico: Distribución desigual de las masas en relación al eje vertical de la rueda en puntos asimétricos.

Suspensión

La suspensión tiene como objetivo mejorar la comodidad de los pasajeros, la estabilidad del vehículo y minimizar la transmisión de las irregularidades del terreno a los componentes del vehículo. Esto se logra mediante elementos deformables que absorben las vibraciones y los impactos.

Componentes de la suspensión:

  • Tarado: Resistencia de un elemento elástico a la deformación.
  • Resortes: Elementos de acero especial tratados térmicamente para mejorar sus propiedades elásticas.
  • Muelles: Hilos de acero elástico enrollados en forma de hélice, con extremos planos para un mejor asiento.
  • Gemela: Permite ajustar la longitud del muelle para favorecer los movimientos de flexión.
  • Barra de torsión: Barras macizas de acero elástico que trabajan por torsión, con extremos estriados para su fijación al chasis y al brazo de suspensión.
  • Amortiguadores: Absorben las oscilaciones de los resortes, transformándolas en rozamiento.
  • Silentblock: Elemento de unión elástico de caucho y metal que amortigua los golpes entre dos elementos en movimiento.
  • Cojinetes elásticos: Elementos de caucho que permiten la unión de componentes de la suspensión con un pequeño desplazamiento.
  • Rótulas: Elementos de unión y fijación de la suspensión y la dirección, que permiten el pivotamiento y giro manteniendo la geometría.
  • Barras estabilizadoras: Barras de acero elástico que trabajan por rigidez torsional para reducir la inclinación del vehículo en las curvas.
  • Tirantes longitudinales: Barras de acero resistentes que evitan los desplazamientos longitudinales y los esfuerzos de reacción en frenadas y aceleraciones.

Tipos de suspensión:

  • Brazos tirados y barras de torsión
  • Brazos tirados y muelles
  • McPherson
  • Paralelogramo deformable
  • Multibrazo
  • Eje oscilante

Estructura de los Neumáticos

Los neumáticos se componen de varias partes, cada una con una función específica:

  • Banda de rodadura: Parte en contacto con el suelo, compuesta por una gruesa capa de goma con surcos o acanaladuras (escultura) para la adherencia y resistencia a agentes externos.
  • Talón: Parte que hace contacto con la llanta para asegurar el anclaje, la estanqueidad del aire y la transmisión de esfuerzos.
  • Aros de talón: Hilos de acero recubiertos de goma y tejido que aseguran la estabilidad de los talones.
  • Hombros: Unión entre la banda de rodadura y los flancos, que evita roces y choques laterales a la carcasa.
  • Flancos: Gomas laterales con marcajes de identificación, resistentes a la carga y la flexión.
  • Cordón de centrado: Resalte que facilita el centrado de la cubierta con la llanta.
  • Carcasa: Parte que confiere resistencia al neumático, uniendo los talones y sirviendo de soporte para las demás partes. Transmite los esfuerzos verticales, longitudinales y laterales a la llanta.

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