Mecánica de la Suspensión Vehicular: Funcionamiento, Componentes y Tipos
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Introducción a la Suspensión Vehicular
La suspensión vehicular es el conjunto de elementos que asegura la adherencia del vehículo a la calzada, garantizando un óptimo comportamiento durante la conducción.
Conceptos Fundamentales de la Suspensión
Centro de Balanceo
El centro de balanceo de un eje es el punto imaginario a través del cual actúan las fuerzas laterales que se transmiten a las ruedas al resistir la acción de la fuerza centrífuga.
Centro de Gravedad
El centro de gravedad de un vehículo es el punto imaginario en el que se concentra toda su masa y en el que se aplican tanto la fuerza de gravedad terrestre a la que está sujeto como los esfuerzos dinámicos debido al movimiento del vehículo.
Ejes de Giro del Vehículo
En un vehículo, se definen tres ejes de giro sobre los que está pivotado:
- Eje longitudinal
- Eje transversal
- Eje vertical
Transferencia de Peso
Transferencia Longitudinal
Cuando un vehículo de tracción delantera inicia la marcha y acelera, la parte delantera sube. Por ello, la parte trasera no solo soporta su carga, sino que se transfiere el peso de la parte delantera a la trasera. Este fenómeno también ocurre al desacelerar o frenar.
Transferencia Transversal
La fuerza centrífuga que actúa sobre el vehículo cuando gira provoca que el peso se transmita desde un lado de la carrocería al otro.
Transferencia Vertical
Existe una transferencia de peso y de carga cuando el vehículo se somete a distintas cargas o durante su movimiento de ascenso y descenso.
Masa Suspendida y No Suspendida
La masa suspendida es aquella que no está en contacto directo o indirecto con el firme y soporta el sistema de suspensión. En cambio, la masa no suspendida está en contacto directo o indirecto con el firme antes de que intervenga la suspensión.
Oscilación y Resonancia
La oscilación se define por su amplitud, periodo y frecuencia. El período de una oscilación es el tiempo que tarda en realizar una oscilación completa. Su frecuencia es el número de oscilaciones por unidad de tiempo, determinada por el coeficiente de rigidez del muelle y por la masa muellada del vehículo. La resonancia es un fenómeno mecánico que se produce cuando una fuerza impulsa la masa al ritmo de su oscilación.
Componentes Clave del Sistema de Suspensión
Silentblock y Cojinetes Elásticos
El Silentblock es un elemento de unión elástico fabricado a base de caucho y metal, cuya misión es amortiguar los golpes. Los cojinetes elásticos, por su parte, son elementos de caucho que permiten la unión de los componentes de la suspensión, facilitando un pequeño desplazamiento.
Rótulas
Las rótulas constituyen un elemento de unión y fijación de la suspensión y dirección que permite su pivotamiento y giro, manteniendo la geometría.
Manguetas y Buje
La mangueta de la suspensión es una pieza fabricada con acero o aleaciones que une el buje de la rueda y la rueda a los elementos de la suspensión (tirantes, trapecios, etc.).
Amortiguador
El amortiguador se encarga de transformar la energía cinética creada por las oscilaciones de las ruedas en calor.
Tipos de Suspensiones Mecánicas
Las suspensiones mecánicas pueden ser:
Suspensión de Eje Rígido
Está formada por una viga de metal unida a la carrocería por la suspensión que se extiende a lo ancho del vehículo.
Suspensión Independiente
Se monta sobre su propio eje, permitiendo así el movimiento individual de cada rueda sobre el terreno.