Sistema de Suspensión 1

Sistema de
Suspensión 1
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Sistema de Suspensión 1
Índice
Página
Fundamentos de la Suspensión
3
Resortes
7
Principio de Funcionamiento del Amortiguador
9
Tipos de amortiguadores
11
Suspensión delantera independiente
13
Suspensión trasera rígida
15
Suspensión trasera independiente
17
Barra estabilizadora, Tirantes de Apoyo, Bujes de Suspensión
18
Servicio y diagnóstico
19
Alineación de las ruedas
20
Camber y Cáster
22
Ángulo de Inclinación de la Dirección
24
Convergencia
26
Medición de ángulo toe y camber
27
Medición de caster y SAI
28
Neumáticos
29
Tipos de neumáticos y construcción
30
Información del neumático en la banda lateral
34
Aros y sus marcas
36
Inspección de las ruedas
37
Instalación y balanceo de neumáticos
39
Desgaste de los neumáticos y causas probables
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Fundamentos de la Suspensión
Distancia entre ruedas y trocha: la distancia entre la línea central de cada rueda en un eje se llama
trocha.
La distancia entre en centro de cada neumáticos delantero y trasero se llama distancia
entre ejes.
Si el vehículo esta alineado apropiadamente, las ruedas rodaran en una línea
paralela con la línea geométrica central del vehículo.
La cantidad de agarre o fricción entre el
camino y los neumáticos es el principal factor que limita la aceleración del vehículo, movimiento en
los virajes y se detención.
girar y detenerse.
fuerzas.
Mientras mayor sea la fricción, más rápido puede acelerar el vehículo,
El contacto del neumático del vehículo con el camino es afectado por varias
La dinámica del vehículo es el estudio de esas fuerzas y sus efectos en el movimiento
del vehículo.
La geometría del vehículo, suspensión y diseño de la dirección afectan el manejo
del vehículo.
La aislación del ruido del camino es la capacidad del vehículo de absorber o aislar
las irregularidades del camino desde el habitáculo de pasajeros.
La capacidad de aislamiento es
controlado por la condición del sistema de suspensión y sus componentes.
El funcionamiento
apropiado del sistema de suspensión permite a la carrocería del vehículo viajar relativamente sin
disturbios mientras transita por caminos ásperos. Esto se consigue a través del uso combinado
de bujes, resortes y amortiguadores hidráulicos.
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La variación de fuerza del neumático es una medida de la capacidad para mantener el vehículo en
el camino y esta directamente afectada por el desempeño de los amortiguadores o montantes.
Los amortiguadores y montantes ayudan a mantener las cargas verticales sobre los neumáticos
produciendo la resistencia al rebote, derrape y oscilación del vehículo durante la transferencia de
peso. También ayudan a reducir la oscilación al frenar y mantener un andar balanceado durante
la aceleración.
La carga sobre los neumáticos cambia en la medida que el centro de gravedad
del vehículo cambia durante la aceleración, desaceleración y durante los virajes.
El centro de
gravedad es un punto cerca del centro del vehículo; y corresponde al punto de balanceo del
vehículo.
Durante el frenado, la inercia produce un cambio en el centro de gravedad del vehículo
y el peso se transfiere desde los neumáticos traseros a los delanteros, esto se conoce como
oscilación.
aceleración.
De manera similar, el peso se transfiere desde adelante hacia atrás durante la
Esto se conoce como asentarse. Al girar en una esquina, la fuerza cientrífuga
empuja el centro de gravedad del vehículo hacia fuera. La fuerza cientrífuga es contrarrestada
por la tracción de los neumáticos.
La interacción de estas dos fuerzas mueve el peso desde el
lado del vehículo en el interior de la curva al lado exterior del automóvil, y el vehículo se inclina.
Al ocurrir esto, el peso sobre los resortes en el lado interior disminuye y ese lado del vehículo se
levanta.
Este peso se traslada a los resortes del lado exterior del vehículo, y este lado baja.
Esto se conoce como balanceo de la carrocería.
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Suspensión es término dado al sistema de resortes, amortiguadores y varillas que conectan un
vehículo a sus ruedas.
El sistema de suspensión tiene una función dual: contribuir a la
conducción y frenado del vehículo para mejorar la seguridad activa y mantener una conducción
placentera, permitiendo que los ocupantes del vehículo estén cómodos y razonablemente bien
aislados del ruido del camino, golpes y vibraciones.
La suspensión también protege al vehículo
mismo y cualquier carga o equipaje de daño y desgaste. El diseño de la suspensión frontal y
trasera de un vehículo puede ser diferente. Los amortiguadores de un vehículo en realidad son
absorbedores de vibraciones.
Sin embargo, en los chasis de automóviles, la aplicación de
amortiguadores ha llegado a ser el término mas ampliamente usado. Como ya se ha explicado,
muchas cosas afectan a un vehículo en movimiento, distribución del peso, velocidad, condiciones
del camino y viento, estos son algunos factores que afectan la manera en que un vehículo se
desplaza por un camino.
Bajo todas esas variables sin embargo, el sistema de suspensión del
vehículo, incluidos los amortiguadores, montantes y resortes debe estar en buenas condiciones.
Los componentes gastados de la suspensión pueden reducir la estabilidad del vehículo y la
maniobrabilidad del conductor.
Esto también puede acelerar el desgaste en otros componentes
de la suspensión.
Sin suspensión: el vehículo es sólido y pierde contacto con el camino cuando
va sobre baches.
Con resortes pero sin amortiguadores: el vehículo es capaz de absorber los
golpes pero la suspensión sin amortiguación significa que el vehículo continúa rebotando y
provoca que los neumáticos pierdan contacto con el camino.
Con resortes y amortiguadores: el
vehículo no solo absorbe los golpes si no que también los amortiguadores suavizan el efecto de
los resortes y previenen que el vehículo rebote. Ellos en conjunto mantienen los neumáticos en
contacto con el camino.
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El chasis conecta los neumáticos y ruedas con la carrocería del vehículo.
El chasis esta
compuesto por un marco, el sistema de suspensión, el sistema de dirección, los neumáticos y
ruedas. El marco es el miembro estructural que soporta el motor del vehículo y la carrocería, que
a su vez es soportado por la suspensión y las ruedas.
El sistema de suspensión es un conjunto
usado para soportar peso, absorber y amortiguar los golpes del camino, y ayudar a mantener el
contacto de los neumáticos con el camino, así como una apropiada relación de las ruedas con el
chasis.
El sistema de dirección es el mecanismo que permite al conductor guiar y dirigir el
vehículo.
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Resortes
Los resortes soportan el peso del vehículo, mantienen la altura y absorben los golpes del camino.
Los resortes son el lazo flexible que permite al marco y la carrocería viajar relativamente sin
disturbios mientras que los neumáticos y la suspensión siguen las imperfecciones del camino.
Cuando se aplica una carga adicional a los resortes, o el vehículo encuentra una imperfección en
el camino, los resortes absorberán la carga comprimiéndose.
Los resortes son un componente
muy importante del sistema de suspensión y suministran comodidad en el viaje.
Durante el
estudio de los resortes el termino rebote se refiere al movimiento vertical (hacia arriba y abajo) del
sistema de suspensión. El movimiento de la suspensión hacia arriba que comprime el resorte y
el amortiguador se llama sacudida o compresión.
El movimiento hacia abajo del neumático y las
ruedas que extiende el resorte y los amortiguadores se llama rebote o extensión.
Resorte espiral:
El resorte comúnmente usado es el resorte espiral.
acero enrollada como una bobina.
del resorte.
El resorte espiral es una varilla larga de
El diámetro y el largo de la varilla determinan la resistencia
Al aumentar el diámetro del cable se producirá un resorte más resistente, mientras
que al aumentar su largo lo hará más flexible.
La relación del resorte, a veces referida como la
relación de deflexión, se usa para medir la resistencia del resorte y es la cantidad de peso
necesaria para comprimir un resorte 2.5cm.
relación variable.
Algunos resortes de espiral están hechos con una
Esta relación variable se consigue construyendo el resorte con materiales que
tienen diferente espesor o enrollando el resorte de manera que el espiral se comprima
progresivamente con una relación alta.
Los resortes de relación variable suministran una relación
baja del resorte en condición descargado, ofreciendo un andar suave, y una alta relación del
resorte bajo condiciones de carga, resultando en mayor soporte y control.
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Resorte de hojas
Los resortes de hojas están diseñados de dos formas: multi hoja y mono hoja.
El resorte multi
hoja esta fabricado de varias placas de acero de diferentes largos unidas y agrupadas entre ellas.
Durante el funcionamiento normal, el resorte se comprime para absorber los golpes del camino.
Las hojas del resorte se flectan y deslizan unas contra otras permitiendo el movimiento de
suspensión.
Un ejemplo de resorte de mono hoja es el resorte de hoja graduada. La hoja es
gruesa en el centro y disminuye su espesor hacia los extremos.
Muchos de estos resortes de
hojas están fabricados de un material compuesto, mientras que otros están fabricados en acero.
En muchos casos los resortes de hojas se utilizan en pares, montados longitudinalmente (adelante
y atrás).
Sin embargo existe un creciente número de fabricantes de vehículos que usan un
resorte de hoja único montado transversalmente (lado a lado).
Resortes de aire
El resorte de aire es otro tipo de resorte que se esta haciendo muy popular en los vehículos de
pasajeros, camiones livianos y camiones pesados.
cargado con aire comprimido.
El resorte de aire es un cilindro de goma
Un pistón acoplado al brazo de control inferior se mueve hacia
arriba y abajo con el brazo de control inferior.
Esto produce que el aire comprimido se comporte
como un resorte.
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Principio de Funcionamiento del
Amortiguador
Sin amortiguadores ni apoyos, los resortes se extenderían y liberarían su energía en una relación
sin control.
Controlando los movimientos de los resortes y los componentes de la suspensión,
como las varillas de conexión, estos funcionarán dentro de su rango de diseño y mientras el
vehículo esta en movimiento, se mantendrá la alineación dinámica de las ruedas.
amortiguadores convencionales no soportan el peso del vehículo.
Los
En su lugar, la finalidad
principal del amortiguador es controlar el movimiento de los resortes y la suspensión.
Esto se
ejecuta convirtiendo la energía cinética del movimiento de la suspensión en energía térmica, o
energía calórica, que será disipada a través del fluido hidráulico.
básicamente bombas de aceite.
Los amortiguadores son
A un extremo del vástago del amortiguador esta acoplado un
pistón, que trabaja sobre un fluido hidráulico en el tubo de presión.
A medida que la suspensión
viaja de arriba hacia abajo, el fluido es forzado a pasar por orificios dentro del pistón.
Sin
embargo, estos orificios dejan fluir solo una pequeña cantidad de líquido a través del pistón. Esto
controla el movimiento del pistón, el que a su vez controla el movimiento del resorte y la
suspensión.
La cantidad de resistencia que desarrolla un amortiguador depende de la velocidad
de la suspensión y la cantidad y tamaño de los orificios en el pistón.
Todos los amortiguadores
modernos son dispositivos de amortiguación hidráulicos sensibles a la velocidad, lo que significa
que mientras más rápido se mueva la suspensión, mayor será la resistencia ofrecida por el
amortiguador.
camino.
Debido a esta cualidad, los amortiguadores se ajustan a las condiciones del
Como resultado, el amortiguador reduce la relación de rebote, oscilación o balanceo,
Cabeceo durante el frenado y saltos durante la aceleración.
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El amortiguador trabaja sobre el principio de desplazamiento del fluido en los ciclos de compresión
y extensión.
Un vehículo típico o un camión liviano tendrán más resistencia durante su ciclo de
extensión que en su ciclo de compresión. El ciclo de compresión controla el movimiento de un
vehículo sin resortes, mientras que el de extensión controla el peso mayor con resortes.
Ciclo de compresión: durante la carrera de compresión o movimiento hacia abajo, parte del líquido
fluye a través del pistón, desde la cámara B a la cámara A, y algo también a través de la válvula
de compresión en el cilindro de reserva.
pistón y en la base de la válvula.
Para controlar el flujo, hay tres etapas de válvulas en el
A velocidad baja del pistón, la primera etapa se inicia y
restringe la cantidad de flujo del fluido. Esto permite un flujo controlado desde la cámara B a la
cámara A.
A velocidades más altas de pistón, el incremento de presión del fluido bajo el pistón
en la cámara B produce que los discos se separen del asiento de la válvula.
A altas velocidades,
el límite de la segunda etapa, la fase de los discos, da lugar al inicio de la tercera etapa, los
orificios de restricción. El control de la compresión, entonces, es la fuerza que resulta de la alta
presión presente en la cámara B, que actúa en la parte inferior del pistón y área del pistón.
Ciclo de extensión: Al moverse el pistón y el vástago en dirección hacia arriba, a la parte superior
del tubo de presión, el volumen de la cámara A se reduce y por lo tanto hay una presión mayor
que en la cámara B. Debido a esta alta presión, el líquido fluye hacia abajo a través de la válvula
de tres etapas del pistón a la cámara B.
El volumen del vástago del pistón ha sido retirado desde
la cámara B aumentando considerablemente este volumen.
desde la cámara A es insuficiente para llenar la cámara B.
Entonces, el volumen del fluido
La presión en la cámara de reserva
ahora es mayor que en la cámara B, forzando a la base de la válvula de admisión a retirarse de su
asiento. El líquido entonces fluye desde la reserva a la cámara B, manteniendo la presión del tubo
al máximo.
El control de extensión es una fuerza que resulta de la alta presión presente en la
cámara A, y que actúa sobre el lado superior del área del pistón.
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Tipos de Amortiguadores
Existen diferentes diseños de amortiguadores en uso actualmente, tales como los de tubo simple
o doble, o los cargados con gas o aceite.
Los de diseño de doble tubo tienen un tubo interior,
conocido como el tubo de trabajo, o tubo de presión y un tubo exterior, conocido como el tubo de
reserva.
El tubo exterior se usa para almacenar el exceso de fluido hidráulico.
Nótese que el
vástago del pistón pasa a través de una guía y sella el extremo superior del tubo de presión.
La
guía del vástago mantiene el vástago en línea con el tubo de presión, y le permite al pistón
moverse libremente en su interior.
contaminación afuera.
El sello mantiene el aceite hidráulico en el interior y la
La válvula base, localizada en la parte inferior del tubo de presión controla
el movimiento del fluido durante el ciclo de compresión.
La medida del diámetro interior del tubo
corresponde al diámetro del pistón en el lado interior del tubo de presión.
Generalmente,
mientras más grande sea la unidad, mayor es el nivel potencial de control, debido al mayor
desplazamiento del pistón y las áreas de presión. A mayor área del pistón, menor presión interna
de funcionamiento y temperatura.
Esto suministra mayor capacidad de amortiguación.
Diseño de doble tubo, cargado con gas
El desarrollo de los amortiguadores cargados con gas fue el mayor avance en la tecnología de
control de manejo.
Este avance resolvió muchos problemas de control de viaje que ocurrían
debido a un número cada vez mayor de vehículos que utilizan la construcción de carrocerías
unificadas, de menor distancia entre ejes, y el uso incrementado de neumáticos de alta presión.
La presión del Nitrógeno en el tubo de reserva varía entre 6 y 10bar, dependiendo de la cantidad
de fluido en el tubo de reserva.
fluido hidráulico.
La presión del gas nitrógeno comprime las burbujas de aire en el
Esto previene la mezcla de aceite y aire, y la formación de espuma.
La
espuma afecta el desempeño porque puede comprimirse (no el fluido). Con la aireación reducida,
el amortiguador es capaz de reaccionar más rápido y más predecible, permitiendo un tiempo de
respuesta más rápido y ayudando a mantener los neumáticos firmemente adheridos a la superficie
del camino.
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Un beneficio adicional de la carga de gas, es que este crea un reforzamiento mediano en la
relación del resorte del vehículo.
Esto no significa que el amortiguador cargado por gas levante
el vehículo a la altura de viaje si los resortes se debilitaran.
Esto ayuda a reducir el balanceo de
la carrocería, cabeceo durante el frenado, la oscilación y el efecto de aceleración.
Este
reforzamiento mediano en la relación del resorte es también causado por la diferencia en el área
de superficie bajo y sobre el pistón.
Con una mayor área de superficie debajo del pistón que
arriba, mas líquido presurizado esta en contacto con esta superficie.
Por esta razón un
amortiguador cargado con gas se extenderá por sí mismo.
Diseño Mono-tubo
Estos son amortiguadores de gas de alta presión con solo un tubo, el tubo de presión.
Dentro del
tubo de presión hay dos pistones: un pistón de división y un pistón de trabajo.
El pistón de trabajo y el vástago son muy similares al amortiguador de doble tubo.
La diferencia
en la aplicación real es que el amortiguador mono tubo puede montarse de arriba hacia abajo o de
forma invertida, éste funcionará en cualquier posición.
Adicionalmente a la flexibilidad de su
montaje, el amortiguador mono tubo es un componente significativo, junto con el resorte, en el
soporte del peso del vehículo.
Otra diferencia que se puede advertir es que el amortiguador
mono tubo no tiene válvula base. En su lugar, todo el control durante el ciclo de compresión y
extensión tiene lugar en el pistón.
El tubo de presión del mono tubo es mayor que el doble tubo,
para acomodarse al largo muerto.
Un pistón divisor que flota libremente en el extremo inferior del
tubo de presión, separa la carga de gas y aceite.
El área debajo del pistón divisor esta
presurizada a alrededor de 24bar con gas nitrógeno.
Este gas a alta presión ayuda a soportar
algo del peso del vehículo.
El aceite se encuentra en el área sobre el pistón de división.
Durante el funcionamiento, el pistón de división se mueve hacia arriba y abajo, y el vástago del
pistón se mueve hacia adentro y afuera del amortiguador, manteniendo la presión del tubo al
máximo en todo momento.
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Suspensión Delantera Independiente
Puntal McPherson:
El sistema básicamente esta compuesto por un resorte y un amortiguador que bascula sobre una
rotula en un brazo inferior simple.
hay un cojinete de rodillos.
En algunos sistemas más sofisticados, en el extremo superior
El apoyo mismo es el miembro que soporta la carga en el conjunto,
con el resorte y el amortiguador efectuando su trabajo de forma opuesta a la que efectivamente
esta soportando el vehículo.
En la imagen no se puede ver el amortiguador debido a que esta
encerrado dentro el forro negro en el interior del resorte. La cremallera de la dirección esta
conectada directamente al soporte inferior del amortiguador, o a un brazo frontal o trasero del
muñón (en este caso). Cuando se conduce, este físicamente tuerce el apoyo y el cuerpo del
amortiguador (y en consecuencia el resorte), para girar las ruedas.
El resorte esta asentado en
una placa especial en la parte superior del conjunto, el que permite que tenga lugar el giro.
Doble Horquilla (Resorte espiral tipo 1)
Esta es una suspensión del tipo doble A, o doble horquilla.
por un brazo inferior y superior de perfil “A”.
de la carga.
El muñón de la rueda esta soportado
En este tipo, el brazo inferior soporta la mayor parte
Si se mira de frente este tipo de sistema, lo que se vera es un verdadero
paralelogramo que permite al muñón moverse verticalmente de arriba hacia abajo. Cuando el
conjunto hace eso, también se causa un leve movimiento de lado a lado por el arco que describe
la horquilla alrededor de sus puntos de giro.
Este movimiento de lado a lado se conoce como
flotación. Si las horquillas fueran infinitamente largas, el movimiento de flotación estaría siempre
presente.
Hay otros dos tipos de movimiento de las ruedas con relación a la carrocería cuando
se articula la suspensión.
El primero es el ángulo toe (ángulo de dirección).
El segundo es el
ángulo camber. El ángulo de dirección y el ángulo camber son los que desgastan los neumáticos.
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Doble Horquilla (resorte espiral tipo 2)
Esta también es una suspensión de brazos del tipo doble-A aunque el brazo inferior en estos
sistemas puede en ocasiones ser reemplazado con un brazo sólido simple (como se muestra en la
imagen).
La única diferencia real entre este sistema y el anterior, es que la combinación
resorte/amortiguador se mueve entre los brazos a la parte superior del brazo superior.
Esto
traslada la capacidad de soporte de carga de la suspensión casi completamente al brazo superior
y al montante del resorte.
El brazo inferior en este caso es un brazo de control.
Suspensión Multi-link
El principio básico de la suspensión multi-link es el mismo descrito para la doble horquilla, pero en
lugar de horquillas superior e inferior sólidas, cada brazo de la horquilla es un elemento separado.
Están unidos en la parte superior e inferior del muñón, tomando entonces una configuración de
horquilla.
Al girar el muñón por la dirección, este altera la geometría de la suspensión torciendo
los cuatro brazos de la suspensión.
permitir que esto ocurra.
Ellos tienen un complejo sistema de pivote diseñado para
Existe una gran cantidad de variaciones posibles con muchas
diferencias en la cantidad y complejidad de uniones, número de brazos, posición de las partes, etc,
pero ellos son fundamentalmente lo mismo.
Nótese que en este sistema el resorte (rojo) esta
separado del amortiguador (amarillo).
Suspensión de brazo tensor
El sistema de brazo tensor tiene un brazo de suspensión que esta unido a la parte frontal del
chasis, permitiendo a la parte trasera oscilar hacia arriba y abajo.
Cuando están en pares se
convierten en sistema de brazo tensor doble, y trabajan en exactamente el mismo principio del
sistema doble horquilla descrito anteriormente. La diferencia es que el lugar de brazos adheridos
desde el lado del chasis, ellos se mueven hacia atrás en forma paralela.
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Tipos de Suspensión Trasera Rígida
Eje rígido, resorte de hojas
En este sistema el eje de transmisión esta sujeto al resorte de hojas con abrazaderas, y los
amortiguadores están normalmente sujetos directamente al eje. Los extremos del resorte están
directamente sujetos al chasis, así como los extremos de los amortiguadores.
La principal
desventaja de esta disposición es la falta de sujeción lateral para el eje, lo que significa que hay
una gran inclinación de lado a lado.
Eje rígido, resorte espiral
La idea básica es la misma, pero los resortes de hojas han sido removidos para dar lugar a una
combinación de resortes “espiral sobre aceite” y amortiguadores, o como se muestra en la imagen,
resorte espiral y amortiguadores separados.
Debido a que los resortes de hoja han sido
removidos, el eje ahora necesita tener soporte lateral mediante un par de brazos de control. Los
extremos frontales de estos están sujetos al chasis, los extremos traseros al eje.
La variación
mostrada en la imagen es más compacta que el tipo espiral sobre aceite, lo que significa que se
tienen resortes más pequeños o más cortos. Esto a su vez permite al sistema adaptarse a un
área menor debajo del vehículo.
Eje de torsión
Este sistema se usa en los vehículos de transmisión delantera, donde el eje trasero no es
conducido.
El eje de torsión esta ubicado en forma transversal bajo el vehículo con las ruedas
acopladas a cada extremo de este. Las unidades de resorte/amotiguador o los apoyos están
sujetos a cada extremo y asientan en las cavidades para la suspensión en la carrocería o el chasis.
El eje de torsión tiene integrados dos brazos tensores en lugar de brazos separados de control
necesarios para el sistema sólido con resorte espiral.
Las variaciones de este sistema pueden
tener resortes y amortiguadores separados o una combinación de espiral sobre aceite como se
muestra en la figura.
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Una característica notoria de este sistema es la barra de trocha (o barra Panhard). Esta es una
barra diagonal ubicada en forma transversal desde un extremo del eje a un punto justo enfrente
del brazo de control opuesto (como en la figura), o en ocasiones diagonalmente hacia la parte
superior de montaje del resorte opuesto. Esto es para prevenir el movimiento lado a lado en el
eje que pudiera causar problemas de conducción.
Una variación de esto es el ángulo de torsión
que es idéntico con la excepción de la barra Panhard.
para torcerse ligeramente.
En un eje de torsión, el eje esta diseñado
Esto suministra, en efecto un sistema semi independiente, por que un
golpe en una rueda es parcialmente absorbido por la acción de torsión del eje. Otra variación en
este sistema elimina los espirales y los reemplaza por barras de torsión ubicadas de forma
transversal al chasis y acopladas al perfil de conducción de los brazos de torsión.
Sistema de 4 barras
La suspensión de 4 barras puede utilizarse en la parte frontal o trasera de los vehículos y se
presenta en dos variedades.
Triangulada, como se muestra en la imagen de la derecha, y
paralela, como se muestra a la izquierda.
El diseño paralelo funciona bajo el principio de un paralelogramo de movimiento constante. El
diseño de la suspensión de 4 barras es tal que el soporte del extremo trasero es siempre
perpendicular al suelo, y el ángulo del piñón nunca cambia.
Esto, combinado con la estabilidad
lateral de la barra Panhard, ejecuta un excelente trabajo de ubicación del extremo trasero y lo
mantiene en una alineación apropiada.
El diseño triangulado funciona con el mismo principio, pero las dos barras superiores son oblicuas
hacia el interior y unidas al soporte del extremo trasero muy cerca del centro. Esto elimina la
necesidad de una barra Panhard separada, lo que a su vez significa que el conjunto completo es
aun más compacto.
Existen muchas variaciones en el sistema de 4 barras, por ejemplo: Si las 4 barras anguladas van
desde el eje hacia a fuera del chasis cerca de la línea de centro, esto se llama "Unión Satchell".
Esto tiene ciertas ventajas sobre los ejemplos de arriba.
Ambas varillajes angulados pueden
invertirse para tener las varillas anguladas debajo del eje y las paralelas sobre el eje.
El centro
de giro baja con las barras anguladas bajo el eje, una función difícil de conseguir sin este diseño.
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Suspensión Trasera Independiente
Si se puede acomodar en la parte frontal de un vehículo, puede ser adaptada a la parte trasera sin
la complejidad de la cremallera de dirección. Se puede encontrar versiones simplificadas de
todos los sistemas independientes en los ejes traseros de los vehículos.
Esto significa que las
ruedas pueden montarse independientemente y equiparse con resortes. La finalidad principal de
este tipo de suspensión es aumentar el espacio interior disponible en el vehículo.
Muchos
sistemas de suspensión utilizados tienen torres de apoyo en la parte frontal y trasera del vehículo.
En la parte delantera esto no es realmente un problema, pero en la parte trasera esto disminuye el
espacio del porta equipaje. La suspensión trasera independiente separa los amortiguadores de
los resortes.
Para lograr esto, se requiere una suspensión del tipo brazo tensor de forma que no
haya brazos oscilantes debajo de los arcos de las ruedas.
Los resortes se han acortado y
desplazados hacia adentro y debajo. En la primera variación, los amortiguadores todavía se
asientan verticalmente pero el espacio que tienen es fuertemente reducidos debido a que ya no
tienen los resortes de espiral a su alrededor. En la segunda variación el amortiguador es una
unidad en miniatura montada dentro de los resortes debajo del vehículo.
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Barra Estabilizadora, Tirantes de Apoyo y Bujes de Suspensión
Bujes de suspensión: actualmente existen varios tipos de montaje de los amortiguadores.
Muchos de esos usan bujes de goma entre el amortiguador y la estructura o la suspensión para
reducir la transmisión de ruido del camino y la vibración de la suspensión.
Los bujes de goma
son flexibles para permitir el movimiento durante el movimiento de la suspensión.
El soporte
superior del amortiguador esta conectado a la estructura del vehículo.
Barra anti vuelco: (también llamada barra estabilizadora, barra anti oscilación, barra de oscilación,
ARB) es un dispositivo de la suspensión del vehículo que conecta las ruedas opuestas
(izquierda/derecha) mediante brazos cortos de palanca unidos por un resorte de torsión.
Una
barra de oscilación aumenta la rigidez al volcamiento, su resistencia a volcarse en los giros,
independiente de la relación de sus resortes en dirección vertical.
El aumento de la rigidez al
volcamiento de la suspensión aumenta la relación de transferencia de peso de las ruedas en el
lado exterior del giro. Como se aplica más peso a las ruedas exteriores, la adherencia de los
neumáticos aumenta hasta que se alcanza su límite, aumentado sus ángulos de deslizamiento.
Si la transferencia de peso delantero y trasero no es igual, los ángulos de deslizamiento en el
extremo con mayor transferencia de peso serán más grandes, resultando en problemas de
conducción.
El uso de las barras anti vuelco permite que la transferencia de peso de las ruedas
delanteras y traseras se ajuste de forma separada, compensando el balance de peso desigual
entre el frente y la parte trasera y afinando la característica de manejo del vehículo.
Tirantes de apoyo: una barra de apoyo o tirante de apoyo puede utilizarse en conjunto con
montantes McPherson en un chasis de carrocería monocasco o unificada para suministrar
resistencia extra entre las torres de apoyo.
Una barra de apoyo esta diseñada para reducir su
flexibilidad de la torre de apoyo mediante une dos torres paralelas de apoyo.
Estas transmiten la
carga de cada torre de apoyo durante los giros a través de la tensión y compresión de la barra de
apoyo que comparte la carga entre ambas torres. Un resultado directo de esto es la rigidez
mejorada del chasis, la reducción de sub viraje, disminuye el desgaste de neumáticos y la fatiga
de material se reduce notablemente en la torre de apoyo.
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Servicio y Diagnóstico
Los resortes de espiral no necesitan ajustarse y es una parte libre de problemas. La falla más
común es el debilitamiento del resorte, los resortes que se han debilitado bajan el diseño de la
altura del vehículo lo que cambiará la geometría de alineación.
Esto puede producir desgaste del
neumático, problemas de conducción y desgaste de otros componentes de la suspensión.
Durante el servicio de la suspensión es muy importante la medición de la altura del vehículo.
Si
la medición de altura no esta dentro de las especificaciones del fabricante, es necesario el
reemplazar los resortes. Los amortiguadores pueden revisarse utilizando un banco de pruebas
de amortiguadores, balanceándose sobre el vehículo o desmontando los amortiguadores del
vehículo.
Debe hacerse una inspección visual para identificar sellos de aceite dañados (que
pueden provocar un atascamiento del amortiguador), marcas de deslizamiento o uniones de
montaje agrietadas.
Apretar los pernos al torque de apriete especificado por el Manual de
Servicio.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Alineación de las Ruedas
Todo conductor espera que su vehículo tenga un volante de dirección derecho que haga que el
vehículo viaje en línea recta, sin desviación, a menos que él lo decida. En una curva, el vehículo
debe viajar solo donde esta siendo dirigido y retornar al centro cuando se completa el giro. La
alineación incorrecta de las ruedas puede producir problemas severos tales como: el volante de
dirección no esta alineado cuando se conduce en un camino nivelado, ruidos inusuales en el
sistema de suspensión, el vehículo se desvía desde un lado a otro de la ruta, el vehículo tira o se
arrastra hacia un lado cuando viaja en línea recta o cuando se frena, vibraciones en el volante de
dirección o a través de los asientos del vehículo, sensación de dirección floja del vehículo,
desgaste disparejo de los neumáticos, chillido de los neumáticos en las curvas o el volante no
retorna fácilmente después de un giro. La alineación correcta es crítica para la seguridad del
vehículo, estabilidad del frenado, extensión de la vida útil de los neumáticos y viaje cómodo y
seguro.
La complejidad de los sistemas de suspensión modernos requiere de mediciones
cuidadosas en las cuatro ruedas y ajustes precisos.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Ángulo de empuje
En este vehículo, las ruedas delanteras no están alineadas con la línea de empuje trasera. Esto
puede producir desgaste, si el vehículo tiene una suspensión trasera ajustable o no ajustable.
Para conducir directo hacia adelante, se debe conducir las ruedas frontales ligeramente a la
derecha. El resultado común será que el vehículo podría "rastrear" y posiblemente “tirar” hacia el
costado.
Por supuesto los ángulos han sido exagerados para notar la condición más fácilmente.
Pero se necesita solo una pequeña desalineación para crear problemas.
Es extremadamente
importante que las ruedas frontales del vehículo estén alienadas con las traseras.
Desplazamiento de las ruedas
El desplazamiento de las ruedas ocurre cuando una rueda delantera esta ubicada mas atrás que
la otra.
Con el equipamiento de alineación que mide el ángulo toe usando solamente
instrumentos frontales, algún desplazamiento podría conducir a un volante de dirección no
centrado.
Un buen alineador de cuatro ruedas se orientará a las ruedas traseras cuando ajuste
el ángulo toe con el propósito de eliminar este problema.
Un buen equipo de alineación, medirá
el desplazamiento de las ruedas y proveerá una lectura en pulgadas o milímetros. Si el valor
esta fuera de especificación, existe una posibilidad de que algún elemento esta torcido.
Centrado de la dirección
El centrado de la dirección es simplemente el hecho de que el volante de dirección esta centrado
cuando el vehículo esta viajando en línea recta en un camino nivelado.
Un volante de dirección
torcido es el reclamo más común que un conductor tiene después que se ha desarrollado un
proceso de alineación de ruedas.
Asumiendo que el volante de dirección permanece en la
misma posición cuando se deja conducir a las ruedas (en otras palabras, el vehículo no esta
tirando), entonces el centro de dirección esta controlado por los ajustes de ángulo toe delantero y
trasero.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Camber y Caster
Camber
Camber es el ángulo de las ruedas, medido en grados, cuando se miran desde el frente del
vehículo.
Cuando la parte superior de la rueda esta inclinada hacia afuera, esto se llama camber
positivo.
A la inversa la inclinación hacia adentro se llama camber negativo.
vehículos, el camber cambia con diferentes velocidades de rodaje.
En muchos
Esto se debe a que las
fuerzas aerodinámicas provocan un cambio en la altura comparado con el vehículo en reposo.
Debido a esto la altura debe ser revisada y los problemas corregidos antes de ajustar el camber.
En muchos vehículos con tracción delantera el camber no es ajustable. Si el camber esta fuera
en estos vehículos, esto indica que algo esta gastado o torcido, posiblemente por algún accidente
y debe ser reparado o reemplazado.
tracción trasera.
El camber trasero no es ajustable en muchos vehículos con
Estos vehículos están construidos con cero ajuste de camber.
Un ligero
camber positivo resulta en una carga dinámica que permite al neumático rodar relativamente plano
contra la superficie del camino.
El camber positivo también dirige el peso y la carga de golpe del
vehículo al cojinete más grande interior de la rueda y a la porción interior del muñón. El camber
moderadamente positivo resulta en una mayor vida útil de los cojinetes, menos disposición a fallas
por carga repentina y un beneficio adicional, manejo más fácil.
Un camber positivo excesivo
desgasta el lado exterior del neumático y puede causar desgaste a las partes de la suspensión
tales como cojinetes y muñones de las ruedas. Las variaciones en el camber negativo pueden
utilizarse para mejorar el manejo del vehículo.
El ajuste negativo compensa el leve cambio de
camber positivo del neumático exterior debido al giro del vehículo, permitiendo de esa manera un
contacto parejo del neumático durante el giro.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Caster
Cuando se gira el volante de dirección, las ruedas delanteras responden girando sobre un pivote
acoplado al sistema de suspensión.
El caster es el ángulo de este pivote de dirección, medido en
grados, cuando se mira desde el lado del vehículo.
Si el tope del pivote esta inclinado hacia la
parte trasera del vehículo, entonces el caster es positivo si esta inclinado hacia adelante es
negativo.
Si el caster esta fuera de ajuste esto puede provocar problemas en el desplazamiento
en la línea recta.
Si el caster es diferente un uno y otro lado, el vehículo tirara hacia el lado con
menos caster positivo. Si el caster es igual pero muy negativo, la dirección será liviana y el
vehículo se desviará y será difícil mantenerlo en línea recta.
Si el caster es igual pero muy
positivo, la dirección será pesada y el volante de dirección puede golpear cuando se enfrenta un
bache.
El caster tiene un pequeño efecto en el desgaste de neumáticos.
muchos vehículos de tracción delantera, el caster no es ajustable.
Como el camber, en
Si el caster esta afuera en
estos vehículos, esto indica que algo esta dañado o torcido, posiblemente debido a un accidente y
debe ser reparado o reemplazado.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Ángulo de Inclinación de la Dirección
Eje de inclinación de la dirección (SAI)
SAI es la medición en grados de la línea de pivote de la dirección cuando se mira desde el frente
del vehículo.
Este ángulo cuando se agrega al camber para formar el ángulo incluido, produce
que el vehículo se levante levemente cuando se gira la rueda fuera de la línea de la posición recta
hacia adelante.
Esta acción utiliza el peso del vehículo para provocar que el volante retorne a su
centro cuando se suelta después de haber completado el giro.
Debido a esto si el SAI es
diferente entre un lado y otro, esto producirá un tirón a muy bajas velocidades.
Muchas
máquinas de alineación tienen una forma de medición de SAI; sin embargo este no es ajustable
por separado.
La causa más probable de SAI proviene de partes torcidas que deben ser
reemplazadas para corregir la condición.
SAI también es referido como KPI (Inclinación del
Perno Real) en camiones y vehículos antiguos con perno rey en lugar de rotulas.
Ángulo incluido: este es el ángulo formado entre el SAI y camber.
El ángulo incluido no se puede
medir directamente. Para determinar el ángulo incluido debe agregarse el SAI al camber.
Si el
camber es negativo, entonces el ángulo incluido será menor que el SAI, si el camber es positivo
será mayor. El ángulo incluido debe ser el mismo en ambos lados si el camber es diferente. Si
este no es el caso, algo esta torcido, muy probablemente la articulación de la dirección.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
La desviación de la dirección es la distancia entre el lugar donde el SAI intercepta el piso y el
centro del neumático.
Esta distancia debe ser exactamente la misma a ambos lados o el
vehículo tirara fuertemente en todas las velocidades.
Mientras los problemas del ángulo incluido
afectaran la desviación de la dirección, esta no es la única cosa que la afecta.
Las diferencias
entre ruedas o neumáticos de ambos lados causaran diferencias en la desviación de la dirección
así como un neumático que esta bajo de aire. Una desviación de dirección positiva es cuando el
neumático contacta una porción que esta fuera del pivote SAI, mientras que una desviación de
dirección negativa es cuando la porción de contacto esta al interior del pivote SAI (los vehículos
con transmisión delantera usualmente tienen desviación de dirección negativa).
Si el freno en
una rueda delantera no esta funcionando, con desviación de dirección positiva, el paso a paso del
frenado causara que el volante de dirección trate de dar tirones sobre la mano.
de dirección negativa reducirá ese efecto.
y no es ajustable.
Una desviación
La desviación de dirección esta diseñada en la fábrica
Si se tiene un vehículo que esta tirando a un cuando la alineación es correcta,
debe investigarse por algo que este afectando la desviación de la dirección.
.
Altura en orden de marcha
La altura en orden de marcha se mide desde el panel oscilante al piso.
La altura en orden de
marcha no es ajustable, excepto en vehículos con resortes del tipo barra de torsión. Los cambios
en la altura de marcha afectan el camber y el ángulo toe si los resortes son reemplazados o se
ajusta la barra de torsión, entonces debe revisarse la alineación de las ruedas para evitar la
posibilidad de desgaste de los neumáticos.
Es importante notar que el único síntoma de un
resorte debilitado es una caída en la altura en orden de macha.
Si esta correcta, entonces los
resortes están buenos.
Nota: los resortes sólo deben ser reemplazados por pares.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Convergencia
La función principal del ángulo toe es cancelar el empuje de camber generado cuando se aplica
camber.
Cuando las ruedas delanteras están dando un camber positivo.
afuera en la parte superior.
Ellas se inclinan hacia
Esto produce que éstas traten de empujar hacia afuera cuando el
vehículo se mueve hacia adelante y por lo tanto a deslizarse hacia el lado.
desgaste de los neumáticos.
Esto produce
Por lo tanto, la convergencia de las ruedas delanteras previene
esto anulando el empuje hacia afuera debido al camber. Debido a que el camber se acerca a
cero en muchos vehículos recientes, el valor del ángulo toe también es menor.
el ángulo toe cambia dependiendo de la velocidad del vehículo.
Como el camber,
Como las fuerza aerodinámicas
cambian la altura en orden de marcha, el ajuste del ángulo toe puede cambiar debido a la
geometría del varillaje de la dirección en relación con la geometría de la suspensión. Debido a
esto, las especificaciones están determinadas por un vehículo que no se esta moviendo basadas
en que el ángulo toe es cero cuando el vehículo esta a velocidad de carretera.
Cuando se va a
efectuar la medición del ángulo toe, la medición es la diferencia en la distancia entre la parte
delantera del neumático y la parte trasera. La convergencia, o ángulo toe positivo, es definida
como que la parte delantera de los neumáticos están mas cerca que la parte trasera.
La
divergencia, o ángulo toe negativo, es cuando la parte trasera de los neumáticos esta mas cerca
que la parte delantera. Cero ángulo toe es cuando los neumáticos están paralelos entre sí.
Es
importante tener en cuenta que aunque el ángulo toe a sido históricamente medido como una
distancia en milímetros o décimas de pulgadas (B-A), esta siendo más común expresar el ángulo
toe en grados (,).
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Medición de Ángulo Toe y Camber
Los siguientes elementos deben revisarse antes de la medición: presión de aire de los neumáticos,
componentes y soportes de la suspensión, superficie plana/nivelada, altura del vehículo nivelado,
aplicación de frenos de servicio excepto cuando no se esta midiendo el ángulo toe, mover la
suspensión arriba y abajo varias veces para que se asiente.
Para la medición de la convergencia, se usa un calibrador de convergencia.
ruedas delanteras en dirección recta.
Posicionar las
Ajustar la altura de las porciones de medición del
calibrador de convergencia a la altura del centro de la rueda.
Hacer marcas de medición en las
bandas traseras de la rueda derecha e izquierda, en posiciones a igual altura de las posiciones de
medición del calibrador de convergencia, luego medir la distancia entre las marcas (paso 1).
Mover suavemente el vehículo hacia adelante para girar las ruedas derecha e izquierda 180°,
hasta que las marca hechas en la banda trasera de los neumáticos quede adelante (paso 2).
En
el lado delantero de los neumáticos, medir la distancia entre las marcas (paso 3). La lectura del
lado trasero menos la lectura del lado delantero da la convergencia.
Convergencia = B-A
Ajuste del ángulo toe: para ajustar la convergencia, aumentar o reducir el largo del terminal de
dirección. Tipo de cremallera y piñón: los terminales deben ser girados la misma cantidad. Tipo
caja de piñones: asegurarse de que la diferencia en el largo entre los terminales de dirección del
lado derecho e izquierdo no exceda los 5mm.
Medición del camber
Para medir el camber el vehículo debe estar ubicado en dirección recta hacia delante.
Ubicar la
burbuja de aire del indicador de nivel en centro y leer la escala de camber del calibrador.
Deben
revisarse ambas ruedas, derecha e izquierda.
Rev:0
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Medición del Caster y SAI
Medición del caster: para medir el caster, montar las ruedas en un indicador de radio de giro.
Montar un medidor y nivelarlo mediante el indicador de nivel.
Girar la rueda delantera 20° hacia
adentro (en dirección de rotación hacia adentro con respecto a la persona que esta midiendo) y
nivelar el medidor usando el indicador de nivel.
Ubicar la burbuja de aire del calibrador de caster
a 0°. Girar la rueda delantera 20° hacia fuera desde la posición recta hacia adelante y nivelar el
medidor usando el indicador de nivel leer la escala de caster.
Medición del ángulo de inclinación de la dirección (SAI) usando el mismo procedimiento de
medición del caster.
Rev:0
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En este caso sin embargo leer la escala SAI del indicador.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Neumáticos
Usted puede haberse preguntado como un neumático con una presión de alrededor de 2.0bar
puede soportar un vehículo.
con el piso.
Hay punto plano en la parte inferior donde el neumático contacta
Este punto plano se llama contacto temporal.
Cuando el neumático esta girando el
contacto temporal debe moverse alrededor del neumático para permanecer en contacto con el
suelo.
En el punto donde el neumático contacta con el suelo, la goma se curva hacia afuera.
Se necesita fuerza para curvar ese neumático, y mientras más se curva, mas fuerza toma.
El
neumático no es perfectamente elástico, de modo que cuando este vuelve a su perfil original, este
no retorna toda la fuerza que tomo para curvarlo. Alguna de esa fuerza se convierte en calor en
el neumático por la fricción y trabajo de curvar toda la goma y acero en el neumático. Los
fabricantes de neumáticos algunas veces publican un coeficiente de fricción de rodado (CRF) para
sus neumáticos.
Este número puede utilizarse para calcular cuanta fuerza toma apoyar un
neumático en el suelo. El CRF no tienen nada que hacer con cuanta tracción tiene el neumático;
esto se usa para calcular la cantidad de arrastre o resistencia al rodado causada por los
neumáticos.
El CRF es muy similar a algún otro coeficiente de fricción: la fuerza requerida para
sobre pasar la fricción es igual al CRF multiplicado por el peso en el neumático.
Rev:0
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Tipos de Neumáticos y Construcción
Existen varios diferentes tipos de neumáticos para un vehículo.
El tipo de neumático utilizado
depende de varios factores tales como de que forma se usa el vehículo o la estación del año
(verano/invierno).
Neumáticos de desempeño o neumáticos de verano.
Los neumáticos de desempeño están
designados para vehículos rápidos o para personas que prefieren conducir más fuerte que el
consumidor promedio.
Ellos típicamente privilegian el desempeño y el agarre por sobre la
longevidad mediante el uso de compuestos de goma suave.
El diseño de la huella de la
banda esta normalmente orientado para agarrarse directamente hacia adelante más que la
habilidad de despejar el agua hacia el costado en un camino mojado. El ejemplo extremo de
neumáticos de desempeño son los lisos utilizados en las carreras de automóviles, llamados así
debidos a que no tienen huella en absoluto.
Neumáticos versátiles o de toda estación: estos neumáticos están diseñados para un
complemento entre el agarre, desempeño, longevidad, ruido y seguridad en clima húmedo.
Para aumentar la vida del neumático están fabricados con un compuesto de goma más duros, que
sacrifica el agarre hacia adelante y el desempeño en curvas. El diseño de la huella de la banda
en normalmente una combinación entre un rodar silencioso y dispersión de agua.
Los
neumáticos toda estación no son ni excelentes para estación seca, ni excelentes para estación
húmeda.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Neumáticos para clima húmedo, nieve y fango o invierno
Los neumáticos de invierno obviamente están al otro extremo del espectro del desempeño de los
neumáticos.
Están diseñados para trabajar bien en condiciones de invierno con hielo y nieve en
los caminos.
Los neumáticos de invierno efectivamente usan un compuesto mas blando que los
neumáticos de desempeño.
La goma necesita calentarse mas rápidamente en condiciones frías
y necesita tener tanto agarre mecánico como sea posible.
Los neumáticos de invierno
típicamente tienen un patrón de huella de bandas más grandes, y por lo tanto más ruidosos.
Ellos normalmente tienen mucho más absorción para tratar de dispersar el agua y la nieve.
En
climas extremos, los neumáticos para nieve tienen pequeños tachones metálicos incorporados en
la banda para un mejor agarre en el hielo y la nieve.
La desventaja de esto es que son
increíblemente ruidosos en caminos secos y desgastan extremadamente rápido tanto el
neumático como superficie del camino si se conducen en seco.
Neumático todo terreno: se utilizan típicamente en los SUV y camiones livianos.
Ellos son
neumáticos más grandes con bandas laterales rígidas y patrón de huella de banda más grande.
Los bloques de banda más grande posibilitan al neumático para un buen agarre en arena suelta y
polvo cuando se lleva el vehículo fuera del camino.
El compuesto de goma utilizado en estos
neumáticos esta en la mitad del rango, ni blando ni duro.
Neumáticos para fango: en el extremo final de la clasificación de neumáticos todo terreno están
los neumáticos para fango.
Ellos tienen muchos y gruesos bloques en la banda y realmente no
deben ser conducidos en otro lugar que no sea fango o polvo.
La banda algunas veces no tiene
bloques uniformes, sino que más bien parecen paletas construidas en la cubierta del neumático.
Neumático de repuesto de alta presión (Neumático temporal/Ahorrador de espacio), este tiene un
área de sección cruzada menor (construcción diagonal) que un neumático normal, y se utiliza con
una presión de aire alrededor de dos veces la del neumático normal.
es menor que un neumático normal.
Rev:0
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El volumen del neumático
Permitiendo el uso efectivo del espacio en el porta maletas.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Tipos de construcción
Un diseño apropiado de la banda mejora la atracción, mejora el manejo y aumenta la durabilidad.
Esto también tiene un efecto directo en la comodidad del viaje, nivel de ruido y eficiencia de
combustible.
Cada parte de la banda del neumático tiene un nombre diferente y una función
diferente y efecto en todo el neumático. Los absorbedores son ranuras pequeñas parecidas a
cortes en los bloques de la banda y que le dan flexibilidad a estas. Esta flexibilidad incorporada
aumenta la tracción creando un borde de mordida adicional.
especialmente útiles en el hielo, nieve ligera y polvo suelto.
Los absorbedores son
Las ranuras creadas vacían mejor el
agua canalizándola en superficies de rodado húmedas. Las ranuras son la forma más eficiente
de canalizar el agua desde el frente del neumático hacia atrás. Mediante el diseño de ranuras
circunferencialmente, el agua tiene menos distancia para ser canalizada.
Los bloques son los
segmentos que componen la mayor parte de la banda del neumático su función principal es
suministrar tracción. Las nervaduras son las líneas de bloques en línea recta que crean la banda
de contacto circunferencial.
Las depresiones son las muescas en la banda, normalmente hacia
el borde externo del neumático.
Estas mejoran en enfriamiento.
contacto continuo con el camino mientras se maniobra.
banda lateral del neumático.
banda.
Los hombros suministran
Los hombros envuelven ligeramente la
La relación de vaciado es la cantidad de espacio abierto en la
Una relación de vaciado baja significa que un neumático tiene mas goma en contacto con
el camino. Una relación de vaciado alta aumenta la capacidad de drenar el agua.
Rev:0
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Los neumáticos deportivos, de clima seco y de alto desempeño tienen una relación de vaciado
baja para agarre y tracción. Los neumáticos de clima húmedo y nieve tienen altas relaciones de
vaciado.
Los neumáticos radiales son utilizados casi en todos los vehículos de pasajeros
alrededor del mundo debido a que ofrecen un mejor desempeño general y economía de
combustible.
Existen tres tipos básicos de patrón de banda que los fabricantes pueden escoger:
Simétrico; consistente a través de la cara del neumático.
tienen el mismo diseño.
neumático.
Ambas mitades de la cara de la banda
Asimétrico; el patrón de la banda cambia a través de la cara del
Estos diseños normalmente incorporan bloques de banda más grandes en la porción
exterior para aumentar la estabilidad durante los giros.
Los bloques interiores más pequeños y
grandes usan las ranuras para ayudar a dispersar el agua y el calor.
tienden también a ser neumáticos unidireccionales.
Los neumáticos asimétricos
Unidireccional; diseñado para rotar en una
sola dirección, estos neumáticos aumentan la aceleración en línea recta reduciendo la resistencia
al rodaje. Ellos también suministran una distancia de detención más corta.
Los neumáticos
unidireccionales están configurados para un lado específico del vehículo, de forma que la
información de la banda lateral siempre incluirá una flecha de dirección de rotación.
Asegurarse
que el neumático gira en esa dirección.
Rev:0
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Información del Neumático en la Banda Lateral
Variada información se puede encontrar en la banda lateral del neumático (referirse a la figura1).
A: Nombre del fabricante o marca y nombre de identificación comercial
B: Medida del neumático y designaciones de construcción y relación de velocidad.
designa a un neumático que no necesita una cámara.
índice de carga incluida en ella.
Tubular
Una marca del tipo DIN también tiene el
Ellas van desde un índice de carga de 50 (190kg) hasta un
índice de carga de 169 (5800kg).
C: Denota el tipo de construcción del neumático.
D: M y S denota a un neumático diseñado para fango y nieve.
Reforzando la marca sólo donde
sea aplicable
E: Requerimiento de presión
F: Marca de aprobación de tipo ECE
G: Símbolos y número de identificación para el Cumplimiento con el Departamento de Transporte
de Norte América
H: País de fabricación
En la banda lateral también se puede encontrar información estampada en la goma.
de temperatura, un indicador de resistencia el calor producido por el neumático.
La relación
“A” es la
clasificación mas alta, “C” es la mas baja. La relación de tracción, un indicador de adherencia
para la detención en pavimento húmedo, “A” es la clasificación mas alta, “C” es la mas baja.
La
relación de desgaste de la banda, una relación comparativa para la vida útil de la banda del
neumático.
Por ejemplo, en un neumático con relación de desgaste de banda de 200, se podría
esperar que tenga una vida útil el doble de uno con una relación de 100. El rango de grados de
desgaste de la banda típicamente esta entre 60 y 600, con incrementos de 20 puntos.
Rev:0
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
La información codificada en el US DOT (G en la figura 1) es un código de dos letras que indica en
detalle donde fue fabricado el neumático. En otras palabras, que fábrica y en que ciudad fue
manufacturado.
Como parte del código DOT (G en la figura 1), hay una fecha de fabricación del
neumático estampada en la banda lateral.
Un código de tres o cuatro dígitos denota cuando fue
fabricado el neumático, y como regla general, nunca debe usarse neumáticos con más de 6 años
de antigüedad.
La goma de los neumáticos se degrada con el tiempo, sin importar si el
neumático esta siendo o no usado.
antes del 2000,
El código de tres dígitos fue para neumáticos fabricados
así por ejemplo, 178 significa que este fue fabricado en la semana 17 del octavo
año de la década. Después del 2000, el código se cambio a uno de cuatro dígitos. Aplica la
misma regla, así por ejemplo, 3003 significa que el neumático fue fabricado en la semana número
30 del 2003. Todos los neumáticos vendidos en Europa después de Julio de 1997 deben tener
una marca E (F en la figura 1).
La marca en si misma es una E mayúscula o minúscula seguida
por un número en un circulo o rectángulo, seguido por otro número. Una “E” (mayúscula) indica
que el neumático esta certificado para cumplir con los requerimientos de marca, dimensión y
rendimiento de la regulación ECE 30.
Una “e” (minúscula) indica que el neumático esta
certificado para cumplir con los requerimientos de marca, dimensión y desempeño de la Directiva
92/33/EEC.
El número en el círculo o rectángulo denota el código de país o gobierno que
garantiza el tipo de aprobación.
11 es el Reino Unido.
El último número afuera del círculo o
rectángulo indica el tipo de certificado de aprobación indicado para esa medida y tipo particular de
neumático.
Las medidas del neumático y lo que ellas significan, por ejemplo 185/65HR13
185: este es el ancho del neumático en mm de banda lateral a banda lateral cuando esta sin carga
y se esta mirando desde arriba. 65: esta es la relación de la altura de la banda lateral del
neumático, (sección de la altura), expresada como un porcentaje del ancho.
como la proporción del ancho.
Esto se conoce
En este caso, 65% de 185mm es 120.25mm, correspondiente a la
altura. Los neumáticos de alto rendimiento generalmente usan una proporción de ancho menor
que los otros neumáticos.
Esto se debe a que los neumáticos con menor proporción de ancho
suministran mejor estabilidad lateral.
Los neumáticos con un perfil bajo tienen bandas laterales
más cortas y rígidas para que puedan resistir mejor las fuerzas en los giros.
relación de velocidad del neumático.
R: indica que el neumático es radial.
pulgadas del aro de la rueda asignado para el neumático.
H: esta es la
13: es el diámetro en
Recientemente, a habido un
movimiento (especialmente en Europa) para ajustar la designación de los neumáticos en
conformidad a la norma DIN (Deutsche Industry Normal).
Esto es un ligero cambio en la forma
en que se presenta la información, y es la siguiente: 18565R1391V = Ancho, proporción de ancho,
Radial, diámetro del aro, relación de carga, relación de velocidad.
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Aros y sus Marcas
Los aros sufren varios tipos de tensiones generadas durante el funcionamiento. Debido a que
son cuerpos rotatorios, es necesario reducir sus errores dimensionales y cantidad de desbalanceo
al mínimo.
También necesitan mantener los neumáticos en posición, mientras satisfacen los
requerimientos de resistencia, reducción de peso y economía.
Los dos tipos principalmente usados por KIA son disco de acero o aros de aleación.
Los aros de
aleación proporcionan menos peso y más comodidad en el viaje.
Rev:0
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Inspección de las Ruedas
La baja presión puede ocasionar mayor desgaste de los neumáticos y también reduce la eficiencia
del combustible y aumenta la producción de calor en el neumático. La sobre presión causa
mayor desgaste en el centro de la banda de neumático.
La presión del neumático nunca debe
exceder el máximo indicado en su costado.
Procedimiento de apriete: KIA ofrece ruedas con cuatro o cinco orificios de instalación. Siempre
debe seguirse la secuencia de apriete y torque dados en el Manual de Servicio.
Revisión de la desviación de la rueda: Levantar el vehículo con un gato mecánico hasta que los
neumáticos estén completamente separados del suelo.
Girar lentamente el neumático y medir la
desviación de la rueda con un comparador de esfera.
Si la desviación es excesiva, fuera del
valor límite, reemplazar el aro.
Rev:0
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SSSP-1ST8K
Sistema de Suspensión 1
Indicadores de profundidad y desgaste de la banda: La ley automotriz en muchos países
determina que los neumáticos necesitan un mínimo de profundidad de banda para ser legales.
Esto varía de país en país pero esta normalmente alrededor de 1.6mm.
Para ayudar a
determinar si se esta cerca de ese valor, muchos neumáticos tienen incorporados indicadores de
desgaste de la banda. Si se mira cuidadosamente alrededor de la banda, en algunos puntos se
vera una barra de goma que atraviesa la banda y que no es parte del patrón regular (ver el
ejemplo de la figura).
es infalible.
Este es el indicador de desgaste. Es efectivamente básico, pero también
El indicador de desgaste de la banda esta moldeado en la goma normalmente a una
profundidad de 2mm, en la medida que la goma de los neumáticos se desgasta debido al uso
diario, la banda se desgasta.
En cierto punto, la banda del neumático dejará a la vista el
indicador de desgaste (que esta normalmente rebajado en la banda). En este punto quedan
aproximadamente 2mm de banda disponible, en otras palabras es tiempo de cambiar los
neumáticos.
Rotación de neumáticos: si los neumáticos se usan en la misma ubicación por un largo periodo de
tiempo, ellos reciben diferentes cantidades de desgaste que depende de su ubicación.
La
rotación de neumáticos a intervalos regulares de tiempo iguala el desgaste y ayuda a extender la
vida útil del neumático. En caso de los vehículos que tiran o se desvían, los neumáticos también
deben rotarse.
Rev:0
Referirse al Manual de Servicio para información más detallada.
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Sistema de Suspensión 1
Instalación y Balanceo de Neumáticos
En los neumáticos nuevos, a menudo se pueden ver algunos puntos y líneas de color en la banda
lateral.
Los puntos en la banda lateral típicamente denotan uniformidad y peso, es imposible
fabricar un neumático que este perfectamente balanceado y que las telas estén perfectamente
fabricadas.
Como resultado, todos los neumáticos tienen un punto en la banda que es más
liviano que el resto del neumático.
Típicamente este es un punto amarillo (aunque algunos
fabricantes usan colores diferentes) y es conocido como la marca de peso. Típicamente el punto
amarillo debe quedar alienado con el vástago de la válvula en el aro. Esto puede ayudar a
minimizar la cantidad de peso necesaria para balancear el neumático.
Debido a que no se puede
manufacturar neumáticos perfectamente contrapesados, también es casi imposible fabricar un
neumático que sea perfectamente circular. Todo neumático tiene un punto alto y uno bajo, la
diferencia de esto se llama la desviación radial.
Los fabricantes generalmente marcan este punto
con un punto rojo en la banda lateral, aunque nuevamente, algunos neumáticos no tienen marca y
usan colores diferentes.
Esta se llama la marca de uniformidad.
Correspondientemente, la
mayoría de los aros de rueda tampoco son 100% circulares y tendrán un punto o ranura
estampada en el aro de la rueda donde se indique su punto bajo.
Esto tiene sentido debido a
que, el punto alto del neumático será emparejado con el punto bajo del aro para balancear la
desviación radial.
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Casi siempre cuando se compran neumáticos, habrá una banda de color o cinta alrededor del
neumático dentro de la banda.
Ese puede ser cualquier color y puede estar ubicado lateralmente
en casi cualquier lugar a lo largo de la banda.
Algunos están en los bloques de la banda
mientras que otros en la carcaza del neumático. Así como el color, la posición actual de la línea
es algo que debe también tomarse en cuenta. Dependiendo de cómo se dispusieron las telas en
el neumático durante la fabricación, ellas pueden ocasionar una desviación en el neumático, lo
que hace que no avance perfectamente hacia delante, sino que tire a la derecha o a la izquierda.
Mientras más cerca del neumático están esas líneas.
Menos desviación tendrá el neumático y
más recto será su andar cuando se monte en el vehículo.
Así por ejemplo, si se esta buscando
un neumático para la parte delantera del vehículo y se ve una línea coloreada corriendo alrededor
del lado derecho de ambos neumáticos delanteros, el vehículo de preferencia tendrá una
tendencia a tirar hacia ese lado.
Lo mejor es poner las cintas de color en los lados opuestos al
neumático del vehículo, de forma que la desviación de cada lado contrarrestará a la otra y ayudara
a mantener un buen rodaje en línea recta.
La solución obvia es poner las cintas a cada lado,
pero esto solamente funcionará si estos no son neumáticos unidireccionales.
Desbalanceo estático: la porción más pesada del neumático crea fuerza cientrífuga que conduce a
un movimiento hacia arriba y abajo.
Desbalanceo dinámico: en esta figura, el peso A esta localizado en el extremo izquierdo.
Este
plano se llama “Plano Izquierdo de Rotación”. El peso B esta localizado en el extremo derecho,
este plano “Plano Derecho de Rotación”.
Las fuerzas centrífugas generadas por ambos pesos
están actuando en diferentes planos de rotación.
Debido a esto, cada peso tratara de tirar el
tambor en la dirección de su fuerza centrífuga. El resultado es un movimiento lado a lado del
neumático.
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Desgaste de Neumáticos y Causas Probables
Efectos de camber incorrecto
El camber excesivamente negativo desgasta el lado interior del neumático y de manera similar al
camber positivo, puede causar desgaste y tensión en las partes de la suspensión.
Problemas causados por camber incorrecto
El vehículo tira hacia un lado, rápido desgaste en el lado interior o exterior de la banda del
neumático, incremento de desgaste de los cojinetes de las ruedas, aumento de desgaste en las
rotulas (el camber incorrecto crea un incremento de palanca en el muñón y en el soporte del
muñón resultando en un aumento de carga en las rotulas).
Causas de cambio de camber
Altura en orden de marcha incorrecta (los cambios en la altura en orden de marcha afectan el
camber), producto del debilitamiento de los resortes, debilitamiento del miembro cruzado o sub
estructura.
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