Tipo de amortiguadores


Amortiguadores hidráulicos:


Este tipo de amortiguadores no requieren mantenimiento , son muy sencillos y tienen más eficaz mientras más aumenta la presión. Están llenos de aceite ya que se trata de un fluido incompresible y produce la amortiguación al obligar que el aceite pase por zonas muy estrechas.

Tienen la ventaja de que no necesitan mantenimiento y que no son muy rígidos, disponen de ajuste sensible y reducen los tiempos de procesamiento.

En cambio tienen un menor rendimiento en curvas pronunciadas  y se generan burbujas de aire en el aceite.

Amortiguadores hidráulicos con válvulas

Aportan más suavidad a la conducción y son más eficientes que el anterior, en este caso en vez de tener un pistón, el aceite pasa por válvulas cuando se aplica la presión.

Amortiguadores de doble tubo

Son los más comunes actualmente. Se componen de dos cámaras; el tubo de presión el cual esta lleno de aceite y el tubo de reserva el cual tiene una parte de aceite y otra de aire. Se genera la amortiguación gracias al paso del aceite por zonas estrechas como son; la junta de estanqueidad, la cabeza del pistón y la válvula que separa las dos cámaras.

Amortiguador de monotubo

Tienen una cámara de gas y otra de aceite y un pistón flotante que las separa. Estos tienen mejor refrigeración y se generan menos burbujas pero son más caras y requieren mantenimiento. Se utilizan en coches deportivos con vías dependientes.

Amortiguadores de gas

Los amortiguadores de gas también contienen aceite pero también tienen otra cámara de Nitrógeno, de esta forma el regreso del fluido a las cámaras es más eficiente y evita que se generen burbujas.

Amortiguador bypass interno

Son sensibles a la posición, es decir, contiene varios agujeros en el tubo interno por los cuales se van llenando de aceite a medida que el pistón pasa por ellos. Aumenta progresivamente la tasa de amortiguación mientras más fuerza se aplica.

Tipos de suspensiones

Las suspensiones de los vehículos se pueden dividir en dos grupos:

-Suspensión dependiente: El movimiento de una rueda depende de otra.
-Suspensión independiente: El movimiento de una rueda no depende de las otras.

Si clasificamos las suspensiones por su geometría podemos observar que en las ruedas delanteras existen principalmente dos tipos.

Suspensiones en las ruedas delanteras:

SLA (Short Long Arms)
Inventada por Citroen

Es un sistema de 4 barras:

La barra 4 se mueve describiendo una trayectoria casi lineal (describe un pequeño arco) a diferencia del siguiente tipo. Por lo tanto la rueda sube y baja casi perpendicular a la carretera. Este factor es beneficioso a la conducción porque el ángulo de caída que le hemos definido se mantiene casi permanente cuando la rueda sube y baja, eso quiere decir que la huella del neumático en contacto con el suelo se mantiene casi permanente. Entonces el agarre de la rueda es predecible en todo momento.
En este tipo de suspensión normalmente podemos regular cuanta caída queremos de una forma sencilla.
Las desventajas de este tipo de suspensión es que tiene muchos elementos y necesita espacios considerables y puntos de anclaje con el chasis. La mayoría de coches deportivos que provienen de un chasis estándar como seria el ford focus rs se ven obligados a montar suspensión McPherson ya que no disponen de anclajes y espacios necesarios.

McPherson

En las suspensiones McPherson, cuando la rueda sube y baja la barra de la mangueta describe una trayectoria menos lineal, en forma de arco. Por lo tanto al ser comprimida cambia el ángulo de caída y la huella en el suelo varia, hacen impredecible la cantidad de agarre.

Ocupa menos espacio que la SLA. Este tipo de suspensión se inventó para sustituir las del tipo SLA por unas más sencillas y baratas para acelerar y abaratar la producción en serie.

Este tipo de suspensión tiene un problema el cual es más grave para coches de tracción delantera con mucha potencia, el Torque Steer:

Es la reacción que tiene el par del motor en la dirección.

SLA 

En las del tipo SLA no se produce este efecto porque el eje de giro de las ruedas esta muy próximo al centro de las ruedas por lo tanto el centro de giro se encuentra en la línea de acción de la fuerza producida por el par del motor y no genera momento.

McPherson

En cambio en las del tipo McPherson el centro de giro se encuentra más desplazado hacia el vehículo y se genera un momento importante sobretodo en vehículos con mucho par motor.

Por ejemplo, en los coches que provienen de una gama estándar como ya hemos dicho antes, el ford focus rs que tiene que utilizar el mismo chasis que el ford focus y se ve obligado a utilizar McPherson.  Han encontrado una solución para este problema que consiste en una submangueta que aproxima el eje de giro al centro de la rueda.

Suspensiones en las ruedas traseras:

Existen muchos tipos de suspensiones en las ruedas traseras de los vehículos:

Puente de torsión acoplado

Es la geometría más eficaz en una gama de suspensiones de este tipo que han ido evolucionando hasta acabar en esta. Se trata de una suspensión dependiente y el inconveniente que tiene este tipo es que aumenta y disminuye la caída del coche haciendo que tenga un comportamiento extraño. No aprovecha el agarre del neumático como lo hace una del tipo SLA, en cambio ocupa poco espacio y es una gran ventaja ya que permite un maletero más amplio.

Brazos Tirados

Cuando se comprime hacia arriba la batalla se incrementa y necesitamos más volante para girar, es decir, dificulta el giro.

En el caso contrario se reduce la batalla y el coche pega latigazos y se mete más rápido en la curva , es una situación indeseable en la conducción. También tienen problemas de ángulo de caída y convergencia.

Es muy habitual que al pasar un bache a una velocidad alta el vehículo nos de un empujón, eso se debe a que el tipo de suspensión altera la batalla.

Eje rígido

Es el más simple, tiene más ventajas en vehículos de mucho peso como furgonetas, Jeep, etc. Es dependiente y cambia la caída al pisar un bache.

Por último también están la McPherson y SLA, con características similares a las delanteras. En este caso las bieletas de la dirección son rígidas.

En Rallies se utiliza McPherson delante y detrás porque tienen mucho recorrido de suspensión y son más fáciles de adaptar a vehículos de producción.

Al fin y al cabo se puede decir que la suspensión de un vehículo es buena o no probando el coche, ya que influyen muchos más factores como son la distribución del peso, tipo de amortiguadores, si el motor esta por detrás o por delante del eje...

Geometría de suspensión



Conceptos básicos:

Ángulo de Caída (Camber)

Es el ángulo que forma la perpendicular de la carretera con el neumático. Siempre se trabaja con caída negativa porque los neumáticos trabajan mejor.

-La caída es negativa cuando la parte superior de la rueda apunta hacia el centro del vehículo.

-La caída es cero cuando el neumático se encuentra perpendicular al suelo.

-caída es positiva cuando la parte superior del neumático apunta hacia la acera.

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El ángulo de caída altera el tacto en la conducción. La caída negativa mejora el agarre en las curvas por lo tanto mejora la estabilidad del vehículo. Esto se debe a que las ruedas en curva tienden a torcerse y si el ángulo fuese 0 las ruedas se inclinarían perdiendo así superficie de contacto entre el suelo y el neumático, en cambio con caída negativa, en las curvas el neumático exterior tiene más superficie de contacto. No obstante para que la rueda interior tenga mas superficie de contacto necesitaría caída positiva, pero la mejor configuración es ángulo de caída negativo ya que en curva la rueda exterior juega un papel mas importante al abalanzarse mas peso sobre esa rueda.

En aceleración recta la configuración ideal es un ángulo de caída 0 porque las ruedas no van a girar y la superficie de contacto siempre será mayor cuando las ruedas estén perpendiculares al suelo.

Convergencia y divergencia

Es el angulo de las ruedas respecto a la trayectoria del vehículo.

Convergencia: cuando las ruedas apuntan hacia el centro del vehículo

Divergencia: cuando las ruedas apuntan hacia afuera del vehículo.

Tanto la convergencia como la divergencia proporcionan estabilidad a la dirección. En los vehículos de tracción trasera es aconsejable una pequeña convergencia en las ruedas delanteras para mantener la trayectoria en linea recta pero la respuesta de giro será menos ágil, por lo tanto se tiene que buscar el punto medio sin sacrificar ninguno de los dos factores. 

La alineación de las ruedas es común después del cambio de las ruedas delanteras o de la suspensión. Se busca la geometría adecuada para que el vehículo no se desvíe de una trayectoria recta.

Un grado pequeño de divergencia (para caída negativa) cancelará la tendencia de torneado, reduciendo el desgaste y la resistencia a la rodadura.

Distancia entre ejes (Batalla)

La batalla es la distancia entre ejes, se mide desde el centro de las ruedas, en inglés Wheelbase. Mientras mas grande es la batalla de un coche más estable es en recta, en cambio mientras más pequeña mejor se comporta en curva, es más ágil. Aunque estos factores no dependen solo de la distancia entre ejes, también de la suspensión, distribución de peso, geometría de la suspensión, etc.

Ancho de vías (Track)

Es la distancia entre las dos ruedas de un mismo eje.  Poca batalla y un mayor ancho de vías incrementa la maniobrabilidad del vehículo.

Suspensión de un vehiculo

Funcionamiento de un amortiguador

Podríamos decir que el sistema de suspensión de un vehículo se divide en dos principales elementos;
por una parte tenemos el muelle que es el que se encarga de absorber la energía producida por un bache cuando circulamos por la carretera. En cambio el amortiguador es el que se encarga de absorber la energía del muelle para evitar que el coche se sacuda mientras el muelle se sacuda mientras recupera su forma original.

El amortiguador estándar de aceite se compone de las siguientes partes:
-Tubo de reserva
-Tubo de presión
-Válvula
-Pistón con junta de estanqueidad
-Cabeza del pistón

Todos estos elementos contienen aceite a sus alrededores. El tubo de presión se encuentra lleno de aceite, en cambio en el tubo de reserva solo hay una parte de aceite.

Cuando el muelle se contrae, es decir, pisamos un bache, el pistón baja por el tubo de presión. El pistón tiene la junta de estanqueidad y la cabeza los cuales obligan a pasar al aceite por estos espacios tan pequeños cuando el pistón baja, ya que el aceite es un liquido incompresible.
La válvula también hace esta función obligando a pasar aceite por ella ya que el volumen ocupado por el pistón es mayor cuando este baja y obliga a pasar aceite por la válvula desde el tubo de presión hasta el tubo de reserva y viceversa cuando el pistón vuelve a su forma original.

Entonces el funcionamiento de un amortiguador se resume en el paso de aceite por zonas muy estrechas en la junta de estanqueidad, la cabeza del pistón y la válvula. Estos son los elementos que producen la amortiguación.

Como hemos dicho, la amortiguación se produce porque el aceite (al no comprimirse), se ve obligado a pasar por un espacio muy pequeño en la junta, la cabeza y la válvula. Este aceite provoca mucha fricción y por lo tanto mucho calor. Los amortiguadores pueden llegar a calentarse hasta 100ºC.