29 may 2012

ALINEACIÓN Y BALANCEO

La suspensión en un automóvilcamión o motocicleta, es el conjunto de elementos que absorben las irregularidades del terreno por el que se circula para aumentar la comodidad y el control del vehículo. El sistema de suspensión actúa entre el chasis y las ruedas, las cuales reciben de forma directa las irregularidades de la superficie transitada.




SUSPENCION
EL SISTEMA DE SUSPENSIÓN DEL AUTOMOVIL   sistema suspension EL SISTEMA DE SUSPENSIÓN DEL AUTOMOVIL




En efecto, si las ruedas suben o bajan, como consecuencia de las irregularidades del terreno, el medio elástico debe absorber estas irregularidades para que el ascenso o descenso de la carrocería sea el menor posible. Además se evitan las brusquedades por la acción de los amortiguadores.
Denominamos suspensión al conjunto de elementos elásticos que se interponen entre los órganos suspendidos y no suspendidos. Existen otros elementos con misión amortiguadora, como son los neumáticos y los asientos. Los elementos de la suspensión han de ser lo suficientemente resistentes y elásticos para aguantar las cargas a que se ven sometidos sin que se produzcan deformaciones permanentes ni roturas y también para que el vehículo no pierda adherencia con el suelo.
Elementos del sistema de suspensión
Los elementos fundamentales en toda suspensión son:
- Muellles.
- Amortiguadores.
- Barras estabilizadoras.
• Muelles
Son elementos colocados entre el bastidor y lo más próximo a las ruedas, que recogen directamente las irregularidades del terreno, absorbiéndolas en forma de deformación. Tienen que tener buenas propiedades elásticas y absorber la energía mecánica, evitando deformaciones indefinidas.
Cuando debido a una carga o una irregularidad del terreno el muelle se deforma, y cesa la acción que produce la deformación, el muelle tenderá a oscilar, creando un balanceo en el vehículo que se debe de reducir por medio de los amortiguadores.
Los muelles pueden ser:
o Ballestas.
o Muelles helicoidales.
o Barra de torsión.
Ballestas
Están compuestas por una serie de láminas de acero resistente y elástico, de diferente longitud, superpuestas de menor a mayor, y sujetas por un pasador central llamado “perno-capuchino”. Para mantener las láminas alineadas llevan unas abrazaderas . La hoja más larga se llama “maestra” . Termina en sus extremos en dos curvaduras formando ojo por el cual, y por medio de un silembloc de goma, se articulan en el bastidor . Mediante los abarcones , se sujetan al eje de la rueda . En uno de sus extremos se coloca una gemela , que permite el desplazamiento longitudinal de las hojas cuando la rueda coja un obstáculo y, en el otro extremo va fijo al bastidor .
El siembloc (detalle de la ) consiste en dos casquillos de acero entre los que se intercala una camisa de goma .
Si la ballesta es muy flexible se llama blanda, y, en caso contrario, dura; usándose una u otra según el peso a soportar. Las ballestas pueden utilizarse como elemento de empuje del eje al bastidor. Para evitar que el polvo o humedad, que pueda acumularse en las hojas, llegue a “soldar” unas a otras impidiendo el resbalamiento entre sí y, por tanto, la flexibilidad, se recurre a intercalar entre hoja y hoja láminas de zinc, plástico o simplemente engrasarlas.
Suelen tener forma sensiblemente curvada y pueden ir colocadas longitudinalmente o en forma transversal , sistema este último empleado en la suspensión por ruedas independientes, siendo necesario colocar en sus extremos las gemelas .
Existen balletas llamadas “parabólicas”, en las cuales las hojas no tienen la misma sección en toda su longitud. Son más gruesas por el centro que en los extremos. Se utilizan en vehículos que soportan mucho peso.
Muelles helicoidales
El muelle helicoidal es otro medio elástico en la suspensión (tanto rígida como independiente). No puede emplearse como elemento de empuje ni de sujeción lateral, por lo que es necesario emplear bielas de empuje y tirantes de sujeción. Con el diámetro variable (representado en la ) se consigue una flexibilidad progresiva; también se puede conseguir con otro muelle interior adicional. La flexibilidad del muelle será función del número de espiras, del diámetro del resorte, del espesor o diámetro del hilo, y de las características elásticas del material.
Las espiras de los extremos son planas, para favorecer el acoplamiento del muelle en su apoyo. Los muelles reciben esfuerzos de compresión, pero debido a su disposición helicoidal trabajan a torsión.
Barra de torsión
La resistencia que opone a la torsión una barra de acero, constituye un medio elástico, empleado también como elemento de suspensión .
Las barras de torsión son muy empleadas, en la actualidad, en suspensiones independientes traseras en algunosmodelos de vehículos. También son empleadas en la parte delantera.
Su funcionamiento se basa en que si a una barra de acero elástica se la fija por un extremo y al extremo libre le someto a un esfuerzo de torsión (giro), la barra se retorcerá, pero una vez finalizado el esfuerzo recuperará su forma primitiva.
El esfuerzo aplicado no debe sobrepasar el límite de elasticidad del material de la barra, para evitar la deformación permanente. Su montaje se puede realizar transversal o longitudinalmente . La sección puede ser cuadrada o cilíndrica, siendo esta última la más común. Su fijación se realiza mediante un cubo estriado.
• Amortiguadores
La deformación del medio elástico, como consecuencia de las irregularidades del terreno, da lugar a unas oscilaciones de todo el conjunto. Cuando desaparece la irregularidad que produce la deformación y, de no frenarse las oscilaciones, haría balancear toda la carrocería. Ese freno, en número y amplitud, de las oscilaciones se realiza por medio de los amortiguadores. Los amortiguadores transforman la energía mecánica del muelle en energía calorífica, calentándose un fluido contenido en el interior del amortiguador al tener que pasar por determinados pasos estrechos. Pueden ser de fricción o hidráulicos, aunque en la actualidad sólo se usan estos últimos. Los hidráulicos, a su vez pueden ser giratorios, de pistón o telescópicos; aunque todos están basados en el mismo fundamento. El más extendido es el telescópico.
El amortiguador telescópico se compone de dos tubos concéntricos, (A y B); cerrados en su extremo superior por una empaquetadura , a través de la cual pasa un vástago , que en su extremo exterior termina en un anillo por el que se une al bastidor. El vástago, en su extremo interior, termina en un pistón , con orificios calibrados y válvulas deslizantes. El tubo interior lleva en su parte inferior dos válvulas de efecto contrario. El tubo exterior lleva en su parte inferior un anillo por el que se une al eje de la rueda. Un tercer tubo , a modo de campana y fijo al vástago, sirve de tapadera o guarda polvo.
Se forman tres cámaras; las dos en que divide el émbolo al cilindro interior, y la anular , entre ambos cilindros.
Su funcionamiento es el siguiente: al flexarse la ballesta o comprimirse el muelle, baja el bastidor, y con él, el vástago , comprimiendo el líquido en la cámara inferior, que es obligado a pasar por los orificios del émbolo a la cámara superior, pero no todo, pues el vástago ocupa lugar; por tanto, la otra parte del líquido pasa por la válvula de la parte inferior del cilindro interior a la cámara anular . Este paso obligado, del líquido a una y otra cámara, frena el movimiento oscilante, amortiguando la acción de ballestas y muelles de suspensión.
Cuando ha pasado el obstáculo, el bastidor tira del vástago, sube el pistón y el líquido se ve forzado a recorrer el mismo camino, pero a la inversa, dificultado por la acción de las válvulas, con lo que se frena la acción rebote. La acción de este amortiguador es en ambos sentidos, por lo que se le denomina “de doble efecto”.
Algunos amortiguadores ofrecen más dificultad a expansionarse que a comprimirse, y se denominan de simple efecto (actúa en un solo sentido).
La colocación de los amortiguadores telescópicos no es vertical, sino algo inclinados, más separados los extremos inferiores que los superiores, para dar más estabilidad al vehículo.
• Barras estabilizadoras
Al tomar las curvas con rapidez el coche se inclina, hacia el lado exterior, obligado por la fuerza centrífuga. Para contener esa tendencia a inclinarse se emplean los estabilizadores.
Los estabilizadores están formados por una barra de acero doblado en forma de abierta. Por el centro, se une al bastidor mediante unos puntos de apoyo sobre los que puede girar; por sus extremos se une a cada uno de los brazos inferiores de los trapecios. La elasticidad del material trata de mantener los tres lados en el mismo plano. Al tomar una curva, uno de los lados recibe más peso que el otro y trata de aproximarse a la rueda; la barra se torsiona por este peso y ese mismo esfuerzo se transmite al otro brazo, tratando de mantener ambos lados de la carrocería a la misma distancia de las ruedas, con lo que se disminuye la inclinación al tomar las curvas
SUSPENCION DEL TIPO MCPHERSON Y UBICACION DE PARTES DE LA MISMA  GENERALMENTE HALLADAS EN UNA SUSPENCION CUALLQUIERA .

Tipos de sistemas de suspensión
Todos los sistemas que se describen a continuación constan de unos elementos elásticos (ballestas, muelles helicoidales, barras de torsión o fuelles neumáticos), amortiguadores y barras estabilizadoras. Los diferentes tipos de suspensión pueden ser:

- Suspensión con eje rígido delantero.
- Suspensión con eje rígido trasero.
- Suspensión independiente delantera.
- Suspensión independiente trasera.
- Sistemas de suspensión neumática.
- Sistemas de suspensión hidroneumática.


Suspension con eje rígido delantero
-Suspensión con Ballestas
En la actualidad se emplean en camiones. Se caracterizan por unos movimientos amplios y progresivos. La interacción de los amortiguadores de doble efecto, el estabilizador y los muelles de goma huecos proporcionan un excelente confort, tanto en el vehículo cargado como vacío. Las gemelas del extremo posterior eliminan los tirones característicos de las suspensiones convencionales. Los muelles de goma huecos contribuyen a ello cuando se transportan grandes cargas por malos caminos, e impiden también las torsiones del eje delantero en las frenadas fuertes. Se utilizan en vehículos pesados ballestas parabólicas con un número reducido de hojas, ya que soportan mayores pesos.
-Suspensión con Fuelles


En la suspensión en camiones se utilizan fuelles de nylon, reforzados con goma. Son muy resistentes al aceite, productos químicos y desgaste mecánico.
Los fuelles se montan entre un collar que hay en el bastidor y un pistón metálico , que permanece en su sitio obligado por un perno de guía . En los movimientos de la suspensión el fuelle cede, comprimiéndose el aire que hay dentro, proporcionando una contrapresión que aumenta en forma continua, lo que hace que los movimientos de la suspensión sean suaves y regulares. En los fuelles hay un muelle de goma que impide que se rebasen los movimientos, permitiendo seguir manejando el vehículo, un corto trecho, en casos de que se pinchara un fuelle. Estos pueden cambiarse rápida y sencillamente por el conductor o en el taller, sin necesidad de herramientas especiales.


Suspensión con eje rigido trasero
-Suspensión con Ballestas
La suspensión posterior tiene dos ballestas a cada lado. Se caracteriza por su progresividad, debido a que la longitud activa disminuye al aumentar la carga, lo que hace que la ballesta se vuelva más dura. Estas ballestas son fáciles de reforzar y reparar. El eje trasero es guiado por patines en el lado del bastidor y por un eslabón sujeto en el anclaje delantero.
-Suspension con fuelles (Sistema Volvo)
Tiene un eje propulsor con ruedas gemelas y eje portador de ruedas sencillas , así como elevador . Una válvula sensible a la carga regula automáticamente la altura libre sobre el suelo. El eje propulsor está totalmente suspendido mediante cuatro fuelles de aire y el eje portador (alzable) con dos . Además lleva amortiguadores y barras estabilizadoras .                                                       

Suspensión independiente delantera
-Sistema por ballestas delanterasLa suspensión independiente con ballesta transversal , es quizás de las más antiguas, existiendo múltiples aplicaciones. La ballesta es fijada, a la carrocería, en su punto medio y sus extremos forman pareja con los brazos triangulares , para soporte de los pivotes-manguetas, portadores de las ruedas.Entre el pivote y el punto fijo , en el bastidor, se acopla un amortiguador hidráulico telescópico.
-Sistema por trapecio articulado delantero y muelles helicoidalesLa muestra una suspensión típica de trapecio articulado. El brazo mangueta va unido a dos trapecios formados por unos brazos, que se articulan al bastidor. En el brazo inferior se apoya el muelle y se le une el amortiguador .El otro extremo del muelle y amortiguador se apoyan y unen, respectivamente, al propio bastidor . El peso y las irregularidades hacen oscilar a los brazos, comprimiendo el muelle y siendo absorbidas las oscilaciones por el mismo amortiguador.
-Suspensión delantera por barra de torsión.
En este sistema, para la suspensión del eje delantero, se montan las barras en sentido longitudinal y paralelas.


Suspensión independiente delantera
-Sistema por ballestas delanterasLa suspensión independiente con ballesta transversal , es quizás de las más antiguas, existiendo múltiples aplicaciones. La ballesta es fijada, a la carrocería, en su punto medio y sus extremos forman pareja con los brazos triangulares , para soporte de los pivotes-manguetas, portadores de las ruedas.Entre el pivote y el punto fijo , en el bastidor, se acopla un amortiguador hidráulico telescópico.
-Sistema por trapecio articulado delantero y muelles helicoidalesLa muestra una suspensión típica de trapecio articulado. El brazo mangueta va unido a dos trapecios formados por unos brazos, que se articulan al bastidor. En el brazo inferior se apoya el muelle y se le une el amortiguador .El otro extremo del muelle y amortiguador se apoyan y unen, respectivamente, al propio bastidor . El peso y las irregularidades hacen oscilar a los brazos, comprimiendo el muelle y siendo absorbidas las oscilaciones por el mismo amortiguador.
-Suspensión delantera por barra de torsión.
En este sistema, para la suspensión del eje delantero, se montan las barras en sentido longitudinal y paralelas.



SISTEMA DE SUSPENSION TRASEROS
La suspensión trasera esta diseñada para proporcionar comodidad en el manejo, mantener en contacto las ruedas con el camino; aunque tiene mucho en común con la suspensión delantera, difiere en diseño y disposición. El muelle de hojas absorbe la fuerza de torsión del eje trasero durante la aceleración y el frenado.
La fuerza de torsión de tiende a torcer el comportamiento del eje, el cual, a su vez trata de torcer el muelle. Esta acción se denomina enrollado se reduce con una sección corta y dura del muelle hacia delante. La fuerza de torsión y las cargas del freno absorbidas durante la aceleración y el frenado tratan de torcer el muelle de hojas.
La torsión del tren propulsor y las fuerzas de frenado pueden torcer los muelles.
Para evitarlo, el eje o funda del eje se monta adelante del centro del muelle, con un amortiguador colocado adelante y atrás.
La estabilidad de la suspensión trasera se mejora montando brazos de control que oscilan entre eje o funda del eje y el chasis, y un brazo de control en diagonal, llamado tensor, tirante o varilla de tensión.
Los resortes absorben los impactos del camino y soportan el peso del automóvil; la posición y estabilidad del eje se logran con brazos de control colocados entre la carrocería o el chasis y el eje o funda del eje.
En los automóviles con tracción delantera la torcion del motor no se transmite a la suspensión trasera. Muchos automóviles poseen eje de viga flexible, que son un tipo de suspensión trasera semi-independiente.
Los sistemas de suspensión trasera con tracción delantera incluyen suspensión de pierna independiente, suspensión no independiente de eje sólido, suspensión semi – independiente de torsión de los brazos colgantes, suspensión independiente de formas A
A.D.

SUSPENCION TRASERA INDEPENDIENTE

Suspensión neumática en automóviles
Este tipo de suspensión se esta utilizando desde hace pocos años sobre todo en vehículos de alta gama. La suspensión neumática basa su funcionamiento en las propiedades que ofrece el aire sometido a presión. En esta suspensión, se sustituye el resorte mecánico (muelle, ballesta o barra de torsión) por un fuelle o cojín de aire que varia su rigidez.
La suspensión neumática permite:
  • Adaptar la carrocería a distintas alturas en función de las necesidades de marcha.
  • Adaptar la suspensión y la amortiguación a la situación de la calzada y a la forma de conducir.
Se caracteriza por su elevada flexibilidad, notable capacidad de amortiguación de las vibraciones y por la autorregulación del sistema que permite mantener constante la distancia entre el chasis y la superficie de carretera independientemente de la carga presente en el vehículo.
La suspensión neumática es un sistema complejo y de coste elevado, ya que integra numerosos componentes y necesita de una instalación de aire comprimido para su funcionamiento. Esta suspensión es muy utilizada en vehículos industriales (autobuses, camiones, etc). Automóviles que utilizan esta suspensión tenemos: Audi A8, Mercedes de la Clase E, S, R, etc. y algunos todo terreno como el VW Touareg, el Range Rover y el Audi Q7 entre otros.
La suspensión neumática se puede aplicar tanto en el eje trasero o integral a la cuatro ruedas. Con esta suspensión se puede variar la altura de la carrocería manual o automáticamente en función de la velocidad, de las características de la calzada y el estilo de conducción. Se conecta o desconecta la suspensión en las patas telescópicas con un volumen de aire adicional.

Suspensión neumática integral
Esta suspensión se aplica a las cuatro ruedas, mantiene la altura del vehículo a un valor teórico constante mediante un sistema de amortiguación neumática en el eje delantero y en el eje trasero, independiente de la carga. La distancia entre el eje y la carrocería es determinada por cuatro sensores de altura llamados transmisores de nivel del vehículo.
En el caso de existir diferencias con respecto al valor teórico, mediante el compresor y las electroválvulas de suspensión se varía el volumen de aire en el muelle neumático, que vuelve a regular la altura de la carrocería hasta alcanzar el valor teórico.
Como ejemplo utilizaremos como base la suspensión neumática montada en el automóvil de la marca Audi y modelo A8.

SUSPENCION HIDRONEUMATICA

La suspensión hidroneumática es un tipo de suspensión de automóvil desarrollado por Citroën y equipado en sus coches, así como adaptado por otros fabricantes, notablemente Rolls-Royce, Mercedes-Benz y Peugeot. También fue usado en camiones Berliet. Algunos vehículos militares usan sistemas parecidos.
El objetivo de este sistema es proporcionar una conducción suave y cómoda aunque bien controlada. Su suspensión de nitrógeno es aproximadamente seis veces más flexible que el acero convencional, por lo que se añade un sistema autonivelador para permitir que el vehículo aproveche esta característica. Francia destacaba por la baja calidad de sus carreteras en los años de posguerra, por lo que la única forma de mantener una velocidad relativamente alta en un vehículo era que fuese capaz de absorber fácilmente las irregularidades del firme.
Aunque este sistema tiene ventajas inherentes sobre la suspensión de acero, generalmente reconocidas en la industria automovilística, también tiene cierto grado de complejidad, por lo que fabricantes como Mercedes-Benz, British Leyland (Hydrolastic, Hydragas) y Lincoln han buscado crear variantes más simples.
El sistema usa una bomba movida por correa o levas desde el motor para presurizar un fluido hidráulico especial, que impulsa entonces los frenos, la suspensión y la dirección. También puede impulsar ciertos elementos como el embrague, los faros giratorios en curva e incluso los elevalunas. El sistema de suspensión suele permitir ajustar la altura de conducción, para permitir un mayor recorrido en terrenos desiguales.
Este sistema de suspensión se denomina «oleoneumática» (oléopneumatique) en la literatura más antigua, indicando que el aceite y el aire son sus principales componentes.
Funcionamiento 
En el corazón del sistema, funcionando como un cárter de presión además de como elementos de suspensión, están las llamadas «esferas», cinco o seis en total, una por cada rueda y un acumulador principal, además de un acumulador dedicado a los frenos en algunos modelos. En los coches equipados con sistema antihundimiento o suspensión activa puede haber hasta nueve esferas. Cada una consiste en una bola metálica hueca, abierta por el fondo, con una membrana flexible de goma desmopan, sujeta al «ecuador» interior, separándolo en dos mitades. La mitad superior se llena con nitrógeno a alta presión, hasta 75 bares, y la inferior está conectada con el circuito de fluido LHM del coche. La bomba de alta presión impulsada por el motor presuriza el circuito y una esfera acumuladora. Esta parte de circuito alcanza una presión de entre 150 y 180 bares. Alimenta los frenos delanteros primero, a los que se da prioridad mediante una válvula de seguridad, y según el tipo de sistema, puede alimentar la dirección asistida, el embrague, el cambio de marchas, etcétera.
La presión va desde este circuito a las esferas de las ruedas, presurizando la parte inferior de las mismas y las barras conectadas a la suspensión de la rueda. La suspensión funcionan cuando la barra presiona el fluido LHM al interior de la esfera. El LHM se comprime a través de esta válvula, lo que provoca resistencia y controla los movimientos de ls suspensión, siendo el amortiguador más simple y no de los más eficientes. La corrección de altura del coche funciona gracias a los correctores de altura conectados a las barras estabilizadoras delantera y trasera. Estos correctores de altura permiten que más fluido viaje bajo presión al sistema de barra y esfera cuando detectan que la suspensión está más baja que su altura de conducción esperada (es decir, cuando el coche está cargado). Cuando el coche está demasiado alto (es decir, cuando se descarga) el fluido es devuelto al sistema de reserva a través de un circuito de retorno a baja presión. Los correctores de altura funcionan con algún retardo para no corregir los movimientos normales de suspensión. Los frenos traseros son impulsados desde las esferas de suspensión traseras. Debido a que la presión en ellas es proporcional a la carga, así lo es también la fuerza de frenado.
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SUSPENCION HIDRONEUMATICA


EN LA SIGUIENTE DIRECCION PODREMOS ENCONTRAR LAS FALLAS COMUNMENTE DADAS EN UNA SUSPENCION HABLANDO GENERALMENTE SIN DISTINGUIR CIERTO TIPO DE SUSPENCION
http://www.tutallermecanico.com.mx/Templates/basic/Images/estudiantes/4008/4008.pdf