Comprender el sistema de suspensión

El chasis del vehículo está conectado a las ruedas delanteras y traseras mediante resortes, amortiguadores y ejes. Un sistema de suspensión se refiere a todas las partes que trabajan juntas para proteger las partes de los golpes. Los resortes conectan el chasis del automóvil a los ejes de manera indirecta. Se realiza para proteger la carrocería del vehículo de los impactos de la carretera causados ​​por rebotes, cabeceos, balanceos o balanceos. Estos golpes en la carretera provocan un viaje lleno de baches y ejercen una presión adicional sobre el chasis y la carrocería del automóvil.

En este artículo, conocerá la definición, las aplicaciones, la función, los componentes, el diagrama, los tipos y los principios de funcionamiento de un sistema de suspensión.

¿Qué es un sistema de suspensión?

Un sistema de suspensión es un conjunto de conexiones mecánicas, resortes y amortiguadores que conectan las ruedas al chasis. Tradicionalmente, ha realizado dos funciones:administrar el manejo y el frenado del vehículo por motivos de seguridad, y mantener a los pasajeros cómodos frente a golpes, vibraciones y otros factores. Es un sistema mecánico de resortes o amortiguadores que conectan las ruedas y los ejes al chasis de un vehículo con ruedas.

También ayuda a mantener la altura y alineación adecuadas del vehículo. También controla la orientación del vehículo y debe mantener el volante perpendicular al suelo para lograr el máximo agarre. La suspensión también ayuda a proteger el coche y su contenido de daños y desgaste. Las suspensiones delantera y trasera de un automóvil pueden diseñarse de manera diferente.

El sistema de suspensión de su automóvil se encarga de suavizar el viaje y mantener el control del vehículo. Para ofrecer estabilidad en la dirección y buen manejo, el sistema de suspensión aumenta la fricción entre los neumáticos y la carretera.

Funciones

Un sistema de suspensión en un automóvil cumple las siguientes funciones:

• Las fuerzas de choque se reducen tanto como sea posible
• Mantenga la altura de manejo adecuada de su automóvil
• Mantenga la alineación adecuada de las ruedas
• Servir como soporte de peso para el vehículo
• Mantenga el contacto de los neumáticos con la carretera
• Controla la dirección de desplazamiento del vehículo.
• Para eliminar la transmisión a los amortiguadores de carretera de los componentes del automóvil.
• Para mantener un agarre sólido en la carretera al conducir, tomar curvas o frenar.
• Para mantener la geometría de dirección correcta.
• Para lograr una estructura corporal y altura específicas.
• Se deben resistir los reflejos de par y frenado.
• Mantener la estabilidad del vehículo mientras viaja sobre terreno irregular o gira para reducir la tendencia a balancearse, cabecear o moverse verticalmente.
• Para proteger a los pasajeros de los golpes de la carretera y brindar un viaje cómodo.
• Para reducir las tensiones causadas por los golpes de la carretera en el mecanismo del vehículo de motor y ofrecer un efecto de amortiguación.
• Mientras se desplaza por terrenos irregulares y difíciles, mantenga la carrocería absolutamente nivelada. Los movimientos hacia arriba y hacia abajo de las ruedas deben ser proporcionales al movimiento del cuerpo.
• Para proteger la estructura del vehículo de las cargas de tensión y las vibraciones causadas por las irregularidades de la superficie de la carretera manteniendo su estabilidad.
• Para lograr la altura necesaria para la estructura corporal.
• Para conservar la correcta relación geométrica entre la carrocería y las ruedas, la carrocería debe apoyarse sobre los ejes.

Componentes de un sistema de suspensión

Los sistemas de suspensión tienen los siguientes componentes:

Knudillo o Vertical:

Es el componente del sistema de suspensión que se instala sobre el cubo de la rueda y conecta las ruedas y la suspensión del vehículo a través de los enlaces provistos. Un nudillo está equipado con un perno rey y ángulos de avance que ayudan a las ruedas delanteras del vehículo a girar hacia la derecha o hacia la izquierda y, por lo tanto, dirigen el vehículo. El cubo de la rueda gira alrededor de la rotación de las ruedas, y el muñón proporciona alojamiento para el cojinete central.

Vínculos:

Las conexiones rígidas utilizadas en un sistema de suspensión para conectar la estructura principal del vehículo con la rótula de las ruedas mediante sujetadores mecánicos se conocen como eslabones. Wishbones o brazo en A, eje sólido o eje vivo y enlaces múltiples son los tipos de suspensión que usan enlaces.

Amortiguadores o Muelles:

Son los componentes mecánicos flexibles que se colocan entre las uniones (espoleta) para absorber el impacto causado por el estado de la carretera. Eje sólido, enlaces múltiples) y el bastidor principal está diseñado para reducir el impacto de la carretera antes de que llegue al bastidor principal del vehículo. De los diversos tipos, los tipos más comunes son los amortiguadores de resorte y amortiguador, la ballesta y la cámara de aire.

Los componentes de un sistema de suspensión se pueden resumir de la siguiente manera:

• Los golpes de la superficie de la carretera se neutralizan mediante el uso de resortes.
• Los amortiguadores, también conocidos como amortiguadores, se utilizan para reducir la oscilación libre de los muelles y aumentar así el confort de conducción.
• El propósito de un estabilizador, también conocido como barra estabilizadora o barra estabilizadora, es evitar que el automóvil se balancee hacia un lado.
• Los movimientos longitudinales y laterales de las ruedas están controlados por un sistema de articulación que sujeta los componentes anteriores.

Tipos de sistema de suspensión

Los siguientes son los tipos de sistemas de suspensión:

Sistema de suspensión independiente:

Este sistema significa que la suspensión está configurada para que las ruedas de los lados izquierdo y derecho del vehículo puedan moverse verticalmente hacia arriba y hacia abajo de forma independiente mientras se desplaza sobre una superficie irregular. Debido a que no existe una relación mecánica entre los dos cubos del mismo vehículo, una fuerza ejercida sobre una rueda no tiene efecto sobre la otra. Se utiliza en las ruedas delanteras de la mayoría de los vehículos.

Debido a que hay menos peso no suspendido, esta forma de suspensión generalmente brinda una calidad de marcha y manejo superiores. El beneficio fundamental de la suspensión independiente es que ocupa menos espacio, es más fácil de manejar, es más liviano, etc. La suspensión independiente se ejemplifica con

Opuestos dobles:

Es un sistema de suspensión independiente que utiliza dos brazos en forma de horquilla para colocar la rueda (llamado A-ARM en los EE. UU. y WISHBONE en el Reino Unido). Hay dos puntos de montaje en el chasis para cada horquilla o brazo, así como una articulación en el nudillo. Los movimientos angulares de las ruedas de compresión y rebote se pueden controlar utilizando brazos de diferentes longitudes.

El beneficio fundamental de las suspensiones de doble horquilla es que permiten modificar fácilmente la inclinación, la convergencia y otras características. Este estilo de suspensión también permite una mayor ganancia de inclinación negativa hasta un recorrido de rebote completo. Sin embargo, ocupa más espacio y es un poco más complicado que otros sistemas como el puntal Macpherson. También ofrece menos opciones de diseño.

Montaje MacPherson:

Earle S. McPherson, el diseñador de esta forma de suspensión independiente, le dio su nombre. El puntal MacPherson es un paso adelante de la suspensión de doble horquilla. La ventaja clave de MacPherson es que todas las piezas que brindan suspensión y control de las ruedas pueden consolidarse en un solo sistema.

Simplifica la instalación de un motor transversal. Debido a su simplicidad y bajo costo de fabricación, este diseño es bastante popular. La desventaja es que aislar contra el ruido de la carretera es más difícil. Para esto se requiere un soporte de puntal más alto, que debe estar lo más desacoplado posible. Además, requiere una mayor altura libre.

Sistema de Suspensión Dependiente

Un varillaje rígido conecta las dos ruedas del mismo eje en suspensión dependiente. Una fuerza que actúa sobre una rueda tendrá un efecto sobre la otra. Las anomalías dañan la rueda conectada por cada movimiento de rueda producido por irregularidades en la carretera.

Se utiliza principalmente en camiones grandes. Puede soportar muchos más golpes que la suspensión independiente. Este sistema está ejemplificado por

Eje macizo:

Un tipo dependiente de suspensión es un eje sólido o un eje de viga. Se utiliza más comúnmente en las ruedas traseras con dos ballestas que sostienen y ubican el eje trasero. El movimiento vertical de una rueda afecta a la otra. Son fáciles de hacer y cuestan mucho dinero.

En un bache completo, son tan rígidos que no hay cambios en el ancho de vía, la convergencia o la inclinación, lo que resulta en un bajo desgaste de los neumáticos. El mayor inconveniente es que la masa de la viga está incluida en el peso no suspendido del vehículo, lo que resulta en una mala calidad de conducción. Debido al ángulo de inclinación cero, la capacidad para tomar curvas también es débil.

Sistema de suspensión semi-independiente

Esta forma de suspensión combina los beneficios de una suspensión dependiente e independiente. En la suspensión semi-independiente, las ruedas se mueven entre sí de la misma manera que en la suspensión independiente, pero la posición de una rueda tiene un efecto sobre la posición de la otra. Esto se logra mediante el uso de piezas de suspensión retorcidas. Un ejemplo semi-independiente es

Haz de torsión:

Un eje de barra de torsión es otro nombre para la suspensión de barra de torsión. La mayoría de estos están formados por miembros en forma de C o H. La viga en forma de cruz en H conecta los dos brazos de arrastre y proporciona rigidez antivuelco a la suspensión.

Se utiliza principalmente en las ruedas traseras de los automóviles. Es particularmente ventajoso debido a su bajo costo y durabilidad. Tiene un diseño simplista y es bastante ligero. Por otro lado, el ángulo de inclinación es limitado y la rigidez de balanceo es difícil de lograr. Es posible que los atributos no sean apropiados.

Requisito de un sistema de Suspensión

• La desviación debe mantenerse al mínimo.
• Debe ser lo más ligero posible.
• Debe ser de bajo mantenimiento y bajo costo de operación.
• Debe tener la menor cantidad de desgaste de neumáticos posible.
• Debe tener un costo inicial bajo.

Esquema del sistema de suspensión:

Principio de funcionamiento

Funcionamiento de suspensión independiente:

Tome la suspensión de los autos de Fórmula, que usa suspensiones de doble horquilla con resortes helicoidales, como un ejemplo de cómo funciona la suspensión independiente. En los autos de Fórmula, se emplean suspensiones independientes de doble horquilla, que permiten que las cuatro llantas del auto se muevan independientemente unas de otras, sin movimiento relativo.

Suponga que el bache está en el lado izquierdo del vehículo y que la llanta delantera izquierda entra en contacto con él al mismo tiempo. Cuando la llanta izquierda del auto de fórmula se encuentra con un bache en la carretera, la llanta delantera izquierda se levanta; sin embargo, debido a que no hay conexión entre los neumáticos derecho e izquierdo o delantero y trasero, este movimiento hacia arriba se limita a la rueda delantera izquierda.

El resorte de compresión y los amortiguadores empleados entre la articulación de la rueda y el bastidor principal absorben el impacto causado por este bache en la carretera, ya sea directamente o a través de caminos de empuje que transportan el impacto desde la articulación hasta el amortiguador. La tracción de la rueda del auto de fórmula con la carretera se mantiene gracias a la rigidez de los resortes y amortiguadores empleados en la suspensión independiente de doble horquilla.

Mire el video a continuación para obtener más información sobre el funcionamiento de un sistema de suspensión independiente:

Funcionamiento del sistema de suspensión no independiente o dependiente:

Para comprender cómo funciona una forma dependiente de sistema de suspensión, considere un sistema de suspensión de camión en la India, como un eje sólido o un eje vivo con ballestas. En los camiones, se utiliza un tipo de suspensión dependiente, en la que tanto el par de ruedas traseras como las delanteras están unidas a un eje sólido, lo que provoca una pequeña elevación en el otro cuando una rueda se mueve hacia arriba.

La siguiente es la configuración para este tipo de suspensión:

Tanto las ruedas delanteras como las traseras están unidas al eje vivo sólido, que soporta el chasis del camión. Se emplea un arreglo de ballesta para amortiguar el choque entre el eje sólido y el marco.

Suponga que el bache está en la llanta izquierda del camión y el bache de la carretera está intentando levantar la rueda izquierda del camión. Cuando esta rueda se levanta debido a un bache en la carretera, el eje sólido unido a ella también se levanta, y la fuerza generada por la rueda como resultado de su movimiento hacia arriba se transfiere a la rueda derecha correspondiente (ya que ambas están conectadas rígidamente). al eje vivo), que intenta levantarlo ligeramente.

Las ballestas utilizadas entre el eje y el bastidor principal alivian el impacto causado por el bache de la carretera. Cuando el camión se encuentra con un impacto en la carretera, las ballestas pretensadas intentan volver a su forma anterior, es decir, enderezar, lo que absorbe el impacto en la carretera.

Vea el video a continuación para aprender cómo funciona el sistema de suspensión:

Conclusión

No hay duda de que los sistemas de suspensión son excelentes componentes en los vehículos automóviles. Son un conjunto de conexiones mecánicas, resortes y amortiguadores que conectan las ruedas al chasis. Su ayuda de propósito convencional administra el manejo y el frenado del vehículo por seguridad y para mantener a los pasajeros cómodos frente a golpes, vibraciones y otros factores. Eso es todo por este artículo, donde se discuten la definición, las aplicaciones, las funciones, los componentes, el diagrama, los tipos y el principio de funcionamiento del sistema de suspensión de un automóvil.

Espero que obtenga mucho de la lectura, si es así, comparta amablemente con otros estudiantes. Gracias por leer, ¡nos vemos!