Sistemas de Suspensión: Principios, Componentes y Tipos

Principios Físicos de la Suspensión

La suspensión debe soportar todo el peso del vehículo, pero a su vez, debe ser lo suficientemente flexible para que las cargas que actúan sobre ella no produzcan deformaciones permanentes. Su función principal es interponerse entre el chasis/carrocería y las ruedas, absorbiendo las irregularidades del pavimento. Los objetivos clave de la suspensión son:

• Proteger a los ocupantes y al vehículo de las irregularidades del terreno.
• Mejorar el funcionamiento de la dirección, proporcionando una buena estabilidad.
• Contribuir a la seguridad del vehículo.

Componentes Principales de la Suspensión

Resortes

Los resortes son elementos fabricados con acero especial (acero al magnesio, al silicio, al silicio manganeso o al vanadio), a los que se aplican diferentes tratamientos térmicos para mejorar sus propiedades, como la elasticidad y la resistencia mecánica.

• Muelles: Construidos con una varilla cilíndrica de acero especial, arrollada en hélice. Trabajan a torsión; una vez sometidos a cargas, vuelven a su forma natural. Son muy elásticos.
• Ballestas: Compuestas por una serie de láminas superpuestas de diferente longitud, fabricadas en acero elástico para muelles. Están unidas por un perno central que las atraviesa, permitiendo que las láminas se deslicen al cargar peso. La lámina más larga posee ojos en los extremos, donde se atan al chasis mediante pernos (uno fijo y otro móvil).
• Barras de torsión: Barras macizas fabricadas de material elástico. Poseen un estriado en los extremos que sirve de anclaje; un extremo va unido al chasis y el otro al brazo de suspensión. El brazo oscila, haciendo trabajar a la barra con un movimiento de torsión.

Amortiguadores

Los amortiguadores se encargan de absorber las acciones producidas por el peso y las ruedas, así como las reacciones del resorte. Su funcionamiento se basa en un pistón que se desliza dentro de un cilindro lleno de aceite, necesitando permitir el paso controlado del aceite entre ambos lados. El pistón posee varios orificios calibrados o válvulas de paso.

El aceite utilizado en los amortiguadores debe cumplir con las siguientes características:

• Fluidez adecuada para pasar a través de los orificios calibrados.
• Baja viscosidad, a pesar de los cambios de temperatura producidos por el movimiento del amortiguador.

La estanqueidad se asegura mediante una junta tórica, y el vástago se protege con un tubo telescópico o un fuelle de goma. La sujeción a la carrocería o a los brazos de suspensión se realiza mediante cojinetes elásticos (silentblocs) o arandelas de caucho.

• Amortiguadores de doble efecto: Incorporan una válvula de doble efecto que opera a una determinada temperatura. Esta válvula dispone de agujeros calibrados dispuestos en sentidos opuestos, de modo que la mitad funciona en expansión y la otra en compresión.

Tirantes (o Estabilizadores Longitudinales)

Son brazos de acero muy resistente, con articulaciones elásticas en sus extremos, colocados entre la estructura del vehículo y los sistemas de suspensión. Su función es unir longitudinalmente la suspensión al chasis, absorbiendo los desplazamientos longitudinales y los esfuerzos de reacción.

Barras Estabilizadoras

Se montan sobre los trenes delantero y trasero para mantener el coche paralelo al suelo y evitar posibles vuelcos. Realizan una oposición a los desplazamientos laterales mediante su rigidez torsional. Su misión es compensar los esfuerzos de una rueda sobre la otra del mismo eje. Se pueden montar en diferentes tipos de suspensiones:

• En vehículos con ruedas independientes, la barra se coloca transversalmente, unida al chasis por dos cojinetes elásticos.
• Una disposición similar a la anterior, pero con la diferencia de que se intercala una bieleta de conexión entre los extremos de la barra estabilizadora y los brazos de suspensión.
• En vehículos con eje rígido, la barra se coloca transversalmente, unida al eje por un extremo y al chasis por el otro. Puede ser totalmente recta, unida mediante sujeciones elásticas en cada extremo (tipo Panhard).

Los cojinetes pueden ser:

• Exclusivamente de caucho.
• Con dos cojinetes (casquillos guía) metálicos, entre los que se coloca caucho.
• Mediante silentblocs rellenos de aceite.

Estos cojinetes trabajan:

• Realizando una pequeña amortiguación.
• Absorbiendo leves vibraciones que producen las ruedas sobre la carrocería.