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Sistema de suspensin
14.1. MISIN DE LA SUSPENSIN
El sistema de suspensin de un automvil se encarga de hacer ms cmoda la marcha a los pasajeros, evitando que las oscilaciones del terreno se transmitan a la carrocera. Adems, contribuye a la estabilidad del vehculo, manteniendo en contacto las ruedas con el terreno, mejorando la adherencia y la respuesta de la direccin.

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Sistema de suspensin de un vehculo

Para cumplir estos objetivos, la suspensin deber tener dos propiedades importantes: elasticidad, que evita que las desigualdades del terreno se transmitan al vehculo en forma de golpes secos; y amortiguacin, que impide un balanceo excesivo de la carrocera y mantiene los neumticos en contacto con el terreno. 14.2. ELEMENTOS DE LA SUSPENSIN Todo sistema de suspensin debe disponer de un conjunto elstico, formado por ballestas, muelles helicoidales o barras de torsin y otro de amortiguacin, formado por los amortiguadores. Adems, dispone de otros elementos constructivos, como los silentblocks, brazos, rtulas, etc., y elementos que mejoran el comportamiento de la suspensin, como barras estabilizadoras, tirantes de reaccin, barras transversales, etc.

14.2.1. Elementos elsticos de la suspensin

En la actualidad, se utilizan tres tipos de elementos elsticos: a) Ballestas. b) Muelles helicoidales. c) Barras de torsin. Estos elementos impiden que las oscilaciones del terreno se transmitan a la carrocera en forma de golpes, mejorando el confort. Adems, mantienen las ruedas en contacto con el terreno, mejorando la estabilidad y la capacidad para dirigir el

vehculo.

14.2.1.1. Ballestas
Las ballestas estn constituidas por un conjunto de hojas (1) o lminas de acero especial para muelles, unidas mediante unas abrazaderas (2), que permiten el deslizamiento entre las hojas cuando stas se deforman por el peso que soportan. La hoja superior, llamada hoja maestra, va curvada en sus extremos, formando unos ojos en los que se montan unos casquillos (3) para su acoplamiento al soporte del bastidor, por medio de pernos o bulones. El nmero de hojas y su espesor est en funcin de la carga que han de soportar. Todas las hojas se unen en el centro mediante un tornillo pasante con tuerca, llamado capuchino (4).
Elementos Amovibles. Reparacin

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Ballesta.

La suspensin por ballestas suele emplearse en vehculos dotados de puentes delantero y trasero rgidos. La ballesta, que presenta cierta curvatura, tiende a ponerse recta al subir la rueda con las desigualdades del terreno, aumentando con ello su longitud. Por este motivo, su unin al chasis deber disponer de un sistema que permita su alargamiento. Generalmente, este dispositivo se coloca en la parte trasera de la ballesta y consiste en la adopcin de una gemela que realizan la unin al chasis por medio de un tornillo pasante. Adems, en el ojo de la ballesta, se coloca un casquillo elstico, llamado silentblock, formado por dos manguitos de acero unidos entre s por un casquillo de caucho, que se interpone a presin entre ambos. De esta manera, el silentblock acta como articulacin para movimientos pequeos, como los de la ballesta en este lugar, sin que se produzcan ruidos ni requiera engrase.
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Suspensin por ballestas.
1. Ballesta. 2. Semieje derecho. 3. Diferencial trasero. 4. Semieje izquierdo.

Esta disposicin de montaje admite el alargamiento de la ballesta y las variaciones de curvatura, que se producen por las oscilaciones a que est sometida durante la marcha del vehculo.
Montaje de la ballesta.
1. Ballestas. 2. Soporte fijo. 3. Soporte mvil o gemela. 4. Eje. 5. Silentblock. 1 23 4 3 5

5 1 4 2

14.2.1.2. Muelles helicoidales

Estn construidos por una varilla de acero de dimetro comprendido, generalmente, entre 10 y 15 mm, enrollado en forma de hlice. Sus espiras extremas se hacen planas para obtener un buen asiento, tanto en la zona superior como en la inferior. El dimetro del muelle vara en funcin de la carga que ha de soportar.
Elementos Amovibles. Reparacin

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Caractersticas constructivas de un muelle.

La flexibilidad del muelle est en funcin del dimetro de la varilla utilizada, del nmero de espiras, del ngulo de inclinacin de las mismas, del dimetro del muelle y de la calidad del acero empleado para su construccin. Variando sus caractersticas constructivas, se puede conseguir que la suspensin se comporte de diferentes maneras. Por ejemplo, con la utilizacin de muelles helicoidales cnicos, en los que el dimetro de las espiras va disminuyendo progresivamente de un extremo a otro, se consigue flexibilidad progresiva, a medida que se comprime el muelle.

14.2.1.3. Barras de torsin

La introduccin de nuevos materiales ha permitido sustituir las ballestas y los muelles helicoidales por las barras de torsin. Su funcionamiento est basado en el principio de que, si a una varilla de acero elstico, sujeta por uno de sus extremos, se le aplica por el otro un esfuerzo de torsin, la varilla tender a retorcerse, volviendo a su forma primitiva, por su elasticidad, cuando cese el esfuerzo de torsin. El montaje de estas barras sobre el vehculo se realiza fijando uno de sus extremos al chasis o a la carrocera, de forma que no pueda girar en su soporte; en el otro extremo, se coloca una palanca solidaria a la barra, unida en su extremo libre al eje de la rueda. Cuando sta suba o baje por efecto de las desigualdades del terreno, se producir en la barra un esfuerzo de torsin, cuya deformacin elstica permite el movimiento de la rueda.
Muelles helicoidales.
F D d Long.

Las barras de torsin se pueden disponer paralelamente al eje longitudinal del vehculo o transversalmente.
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Principio de funcionamiento de una barra de torsin.

14.2.2. Elementos de amortiguacin de la suspensin

Estos elementos se encargan de absorber las oscilaciones de

los muelles, evitando que se transmitan a la carrocera, convirtiendo en calor la energa recogida de la masa oscilante. Cuando el vehculo encuentra un obstculo o un bache, la rueda comprime o alarga el muelle, recogiendo ste la energa producida en la oscilacin, pero, al no tener capacidad de absorcin, devuelve la energa inmediatamente, rebotando sobre la carrocera, ya que es el nico elemento mvil del sistema. Este rebote en forma de oscilaciones es el que tiene que frenar el amortiguador, recogiendo en primer lugar el efecto de compresin y luego de extensin del muelle, actuando de freno en ambos sentidos.
Barra de torsin longitudinal. Barra de torsin transversal.

14.2.2.1. Amortiguadores
Los amortiguadores se pueden clasificar en diferentes tipos: a) Segn su sentido de trabajo: 1. Amortiguadores de simple efecto: slo amortiguan en un sentido. 2. Amortiguadores de doble efecto: amortiguan en extensin y compresin. b) Segn el fluido de amortiguacin: 1. Amortiguadores de gas. 2. Amortiguadores hidrulicos. Los amortiguadores de doble efecto, hidrulicos y telescpicos, actualmente los ms utilizados, se componen de dos tubos concntricos (8 y 5), sellados por el extremo superior con el retn (2), a travs del cual pasa el vstago (9), determinado en el extremo de fuerza por el anillo (1), que se une al bastidor, y que lleva un tercer tubo abierto (3), denominado cubrebarros. El vstago (9) termina en el pistn (4), con orificios calibrados y vlvulas dentro del tubo interior (8). En el extremo del tubo interior (8) se encuentran las vlvulas de amortiguacin (6) en compresin. El amortiguador se une por (7) al eje o rueda. Los elementos ms importantes son: El pistn (4), que sirve para controlar los esfuerzos de frenado en extensin. Las vlvulas (6), que sirven para controlar los esfuerzos de frenado en compresin. El retn (2), que sirve para evitar la fuga del aceite. Su funcionamiento es el siguiente: cuando el amortiguador se comprime, parte del aceite que se encuentra en la cmara intermedia (6) pasa a la cmara superior (1), a travs de las vlvulas (5) situadas en el pistn. El resto del aceite pasa a la cmara inferior (4), a travs de las vlvulas (7), que limitan el paso de aceite, amortiguando la compresin. Cuando se produce el efecto de expansin, el aceite pasa de la cmara superior y de la cmara inferior a la cmara intermedia, a travs de las vlvulas (5) y (7). El paso por las vlvulas (5) provoca el efecto de amortiguacin en expansin. La diferencia que existe con respecto a los amortiguadores

de simple efecto consiste en que estos ltimos slo amortiguan en un sentido; es decir, cuando se produce el efecto de expansin o compresin (depende del sentido de amortiguacin), el aceite situado en las cmaras no circula a travs de los pasos calibrados; por tanto, no amortiguan en uno de los
Elementos Amovibles. Reparacin

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Amortiguador telescpico. Funcionamiento de un amortiguador hidrulico de doble efecto.
1. Articulacin de fijacin. 2. Retn. 3. Cubrebarros. 4. Pistn y vlvulas. 5. Tubo exterior. 6. Vlvulas de amortiguacin. 7. Articulacin de fijacin. 8. Tubo interior. 9. Vstago. 1 2 3 4 5 6 7 1234 5 67 Compresin Expansin 8 9

sentidos. El amortiguador de gas se basa en el principio del movimiento de un pistn en un tubo lleno de aceite, que, en uno de los extremos, tiene una pequea cantidad de nitrgeno a alta presin (25 bares). Un pistn flotante separa el gas del aceite, evitando
Sistema de suspensin

429 que ambos se mezclen (ver dibujo componentes del amortiguador de gas). El funcionamiento del amortiguador de gas es el siguiente: Cuando el pistn (2) desplaza el aceite (3) durante la compresin, este aceite comprime un poco ms el nitrgeno (5). El gas se ve, por tanto, sometido a variaciones de volumen, actuando como un muelle. La presin continua ejercida por el gas sobre el aceite, por medio del pistn flotante (4), asegura una respuesta instantnea y un funcionamiento ms silencioso de las vlvulas del pistn. Adems, esta presin evita los fenmenos que provoca la
Componentes del amortiguador de gas. Funcionamiento de un amortiguador de gas.
1. Retn. 2. Pistn de trabajo. 3. Aceite. 4. Pistn flotante.

5. Gas (nitrgeno). 1. Articulacin de fijacin. 2. Retn. 3. Tubo exterior. 4. Vlvula del pistn. 5. Tubo interior. 6. Pistn flotante. 7. Articulacin de fijacin. 8. Gas (nitrgeno). 9. Vstago. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 1

aparicin de espuma en el aceite, que pueden hacer, momentneamente, ineficaz la amortiguacin. 14.3. OTROS ELEMENTOS DE LA SUSPENSIN El resto de los elementos que componen la suspensin se puede dividir en: a) Elementos que mejoran el comportamiento de la suspensin: 1. Barras estabilizadoras. 2. Tirantes de reaccin. 3. Barras transversales. b) Elementos constructivos: 1. Brazos articulados. 2. Manguetas. 3. Rtulas. 4. Silentblocks.

14.3.1. Barras estabilizadoras

Cuando el vehculo toma una curva, la accin de la fuerza
Elementos Amovibles. Reparacin

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Principio de funcionamiento de la barra estabilizadora.

centrfuga carga el peso del coche sobre las ruedas exteriores, con lo cual, la carrocera tiende a inclinarse hacia ese lado, con peligro de vuelco. Para evitar que suceda, se montan barras estabilizadoras sobre los ejes, que consisten, esencialmente, en una barra de acero elstico, cuyos extremos se fijan a los soportes de suspensin de las ruedas; de esta forma, al tomar una curva, como una de las ruedas tiende a bajar y la otra a subir, se crea un par de torsin en la barra que absorbe el esfuerzo e impide que la carrocera se incline a un lado, mantenindola estable. El mismo efecto se produce cuando una de las ruedas encuentra un bache u obstculo,

creando, al bajar o subir la rueda, un par de torsin en la barra que hace que la carrocera se mantenga en posicin horizontal. Para la suspensin delantera, el montaje se puede realizar de 444
Elementos Amovibles. Reparacin

4 Desconectar la articulacin de la barra estabilizadora,

que est acoplada a la columna de suspensin.

l l

5 Soltar la transmisin del disco de freno. Primero, se quita el protector del buje, despus, el pasador que fija la tuerca a la transmisin y, finalmente, se desmonta la tuerca.

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Sistema de suspensin

6 Quitar la tuerca y el tornillo que sujeta la rtula

del brazo inferior a la mangueta y desacoplar el brazo.

l l l l

7 Con un gato hidrulico, comprimir la columna

de suspensin McPherson.

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Elementos Amovibles. Reparacin

8 Aflojar el tornillo de seguridad de la tuerca y quitar la tuerca del anclaje superior de la suspensin a la carrocera. 9 Retirar la unidad de suspensin y la mangueta como un conjunto. Sistema de suspensin

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l 2l Desconectar el freno de mano y las conexiones

elctricas e hidrulicas que incorpore

1 Levantar el vehculo y quitar las rueda traseras.