sistema de suspension del vehiculo automotriz

sistema de suspension del vehiculo tipos parte y componentes

1. MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE SUSPENSIÓN Instructor: Percy Elvis MARTÍNEZ ARIAS

2. TAREA: Mantenimiento al sistema de suspensión OBJETIVO : Al finalizar la sesión el participante estará en condiciones de efectuar el mantenimiento al sistema de suspensión, utilizando equipos y herramientas adecuadas y aplicando normas de SHI y ambiental, sin error.

3. TEMARIO Tecnología específica Muelles de suspensión: F unción, clasificación Amortiguadores: Clases, tipos, funcionamiento Rotulas de suspensión, características Matemática aplicada: Cálculo de la constante de los resortes Ciencias Básicas: Fuerza y Presión, unidades Conversión de unidades de presión. Dibujo Técnico: Vista isométrica de piezas en tres vistas. SHIA : Manipulación adecuada de herramientas y equipos.

4. ¿Cuáles son los elementos del vehículo?

5. L a masa suspendida, Comprende todos los mecanismos cuyo peso es soportado por el chasis o bastidor (motor, carrocería autoportante , carga, pasajeros, etc .). L a masa no suspendida, Abarca las partes del vehículo que está permanentemente en contacto con el suelo, en este caso están las ruedas y los elementos asociados a el, como la suspensión con los muelles, amortiguadores, brazos, barras estabilizadoras, ejes, rodamientos, etc ). El peso del vehículo se divide en dos partes:

6. ¿Qué es el sistema de suspensión?

7. El sistema de suspensión El sistema de suspensión enlaza la masa no suspendida con la masa suspendida . QUE ES EL SISTEMA DE SUSPENSIÓN? El  sistema de suspensión  del vehículo es el encargado de mantener las ruedas en contacto con el suelo, absorbiendo las vibraciones, y movimiento provocados por las ruedas en el desplazamiento de vehículo, para que estos golpes no sean transmitidos al chasis y carrocería.

8. Cuales son los elementos del sistema de suspensión El sistema de suspensión esta conformado por los siguientes elementos: Elementos elásticos de la suspensión Elementos de amortiguación Elementos de fijación y soporte.

9. Finalidad del sistema de suspensión Mantener las ruedas en contacto con el suelo Absorber las vibraciones, y movimiento provocados por las ruedas en el desplazamiento de vehículo, para que estos golpes no sean transmitidos al bastidor Proporcionar a los pasajeros un adecuado nivel de confort. Ser parte de la seguridad activa del vehículo y proporcionar seguridad de marcha, y Proteger la carga y las piezas del vehículo

10. Finalidad del sistema de suspensión El sistema de suspensión esta compuesto por un elemento flexible o elástico (muelle de ballesta o helicoidal, barra de torsión, muelle de goma, gas o aire) y un elemento amortiguación (amortiguador), cuya misión es neutralizar las oscilaciones de la masa suspendida originadas por el elemento flexible al adaptarse a las irregularidades del terreno.

11. Oscilaciones en el vehículo Empuje : se produce al pasar por terreno ondulado Cabeceo : debido a las frenada bruscas Bamboleo : se genera al tomar curvas a alta velocidad.

12. 1: Elementos elásticos de la suspensión

13. Muelles helicoidales LINEAL PROGRESIVA CÓNICA

14. Oscilación del muelle helicoidal

15. Muelles tipo hojas - ballestas Tipo de muelle empleado en las suspensiones de los automóviles y de los vehículos en general. Está constituido por tiras de acero curvadas y superpuestas, unidas por medio de abrazaderas .

16. Las ballesta están hechas de múltiples hojas de acero tratado térmicamente para soportar el peso del vehículo. Tienen como función soportar el peso del vehículo, mantener la altura correcta del chasis, fijar la ubicación del eje, y absorber los saltos del camino Muelles tipo hojas - ballestas

17. Barra de torsión Son barras utilizadas en vez de los resortes helicoidales. Ejercen una fuerza recuperadora proporcional al ángulo de flexión deformado. Trabajan instaladas horizontalmente, tanto en posición longitudinal como transversal al vehículo. Su rigidez depende obviamente del material, pero sobre todo de la proporción entre la longitud y el diámetro de la barra. Un extremo es anclado al chasis y el otro al brazo de suspensión que transmite el movimiento vertical de la rueda.

18. Barra de torsión

19. Barra estabilizadora El estabilizador puede ser un componente de la suspensión delantera, de la trasera o de ambas pero no es necesariamente una pieza de ellas. Su presencia depende del diseño de cada suspensión, así como del lugar de actuación; una mayor corrección y mayor sensibilidad se consiguen si a través de unas bieletas , la barra estabilizadora alcanza los cartuchos de los amortiguadores. Menos sensibilidad tendrá si los extremos de las barra están anclados en los trapecios o brazos inferiores. Estas bieletas pueden ser metálicas, con articulaciones en sus extremos, o también de plástico muy rígido si es que no son muy largas.

20. Cuando en una curva, por efecto de la fuerza centrífuga, la carrocería se inclina , la rueda exterior se comprime. Ese movimiento vertical hacia arriba de la rueda exterior , se transmite a la rueda interior a través de la barra, que tiende a bajar la carrocería del lado interior de la curva comprimiendo el muelle . De esta forma se consigue sumar la acción de los dos muelles. Barra estabilizadora

21. Elementos de amortiguación

22. Amortiguador ¿Qué es un amortiguador? Un amortiguador es un dispositivo que se encarga de absorber energía, golpes e impactos, por lo tanto, se utiliza para disminuir las oscilaciones de un movimiento periódico

23. Tipos de amortiguadores

24. Usos y aplicaciones de los amortiguadores Los amortiguadores generalmente son utilizados en los automóviles para poder ayudar a que los neumáticos se mantengan adheridos al suelo. En este caso, los amortiguadores se encargan de frenar las oscilaciones producidas por el funcionamiento de los elementos elásticos (muelles)

25. Las principales funciones de los amortiguadores es que éstos se encargan de mantener el control y la estabilidad de los vehículos. Los amortiguadores mantienen las llantas en contacto con el pavimento. Los amortiguadores ayudan a que las llantas no sufran mayor desgaste. Funciones de los amortiguadores

26. Pruebas para verificar un amortiguador Prueba de rebote : Si al realizar la prueba y al aplicar presión el vehículo tiende a oscilar más de una vez, significa que los amortiguadores están ya muy gastados. Inspección visual : Las señales visibles de que un amortiguador está dañado o necesita ser reemplazado es cuando éste presenta defectos visibles como la fuga de líquido hidráulico. Kilometraje : En esta prueba se calcula la distancia recorrida del automóvil, pues los amortiguadores tienen un promedio de vida entre los 50 y 60 mil kilómetros, una vez rebasada esta distancia, y aunque éstos a simple vista se perciban en buen estado, los amortiguadores deben ser reemplazados por seguridad. Condiciones de bujes, campana y flecha : Estos son otros elementos que engloban la suspensión del vehículo, los cuales tienen la labor de proporcionar buena calidad de rodaje y alargar la vida útil de los amortiguadores.

27. Consecuencias de utilizar un amortiguador en mal estado Desgaste de los sistemas de frenado, además de que hace que la distancia de frenado tenga que ser mayor Disminuye la estabilidad del automóvil en las curvas, aumentando de esta manera la posibilidad de derrapamiento Se reduce la capacidad de tracción por lo que los neumáticos no presentan un buen adherimiento al pavimento El automóvil se vuelve más sensible al viento lateral Los neumáticos presentan menor agarre Incrementa el riesgo sobre el suelo mojado o en mal estado

28. Elementos de fijación Rotula Las rótulas permiten el movimiento de la suspensión en los tres ejes, son partes pequeñas en relación al esfuerzo que realizan y al desgaste que sufren, por lo cual su diseño y fabricación es muy importante para la seguridad de los ocupantes del vehículo.

29. Rotula del sistema de suspensión Desde el punto de vista mecánico, permite el movimiento en toda dirección (arriba, abajo y el giro de las ruedas) y es la unión entre el porta mango y los brazos de control. Desde el punto de vista seguridad, por su función, no puede ser una parte muy grande, debe ser pequeña y por lo tanto muy resistente. También es la parte de mayor desgaste por ser la de mayor movimiento De acuerdo a su función, hay dos tipos de rótulas: de carga y de seguidora.  Así mismo, las rótulas de carga se pueden dividir en rótulas de compresión y rótulas de tensión de acuerdo a la forma en que reciben el peso del vehículo

30. Tipos de rotulas del sistema de suspensión Rotula de Carga trabajando en Compresión Rotula de Carga trabajando en Tensión

31. Tipos de rotulas del sistema de suspensión Rotula de Carga trabajando en Compresión Rotula de Carga trabajando en Tensión

32. Trapecio del sistema de suspensión

33. Barras tirante del sistema de suspensión

34. Clases de sistemas de suspensión Suspensión rígida Suspensión independiente Suspensión semi - independiente

35. Sistema de suspensión rígida Las primeras suspensiones estaban formadas por un "eje rígido" en cuyos extremos se montaban las ruedas. Como consecuencia de ello, todo el movimiento que afecta a una rueda se transmite a la otra del mismo eje. Este montaje es muy resistente y mas económico de fabricar, pero tiene la desventaja de ser poco cómodo para los pasajeros y una menor seguridad

36. Sistema de suspensión independiente Se caracteriza por que cada rueda tiene su propio eje y su propio sistema de suspensión, por lo tanto las trepidaciones u oscilaciones de una rueda no se transmiten a la otra

37. Ventajas de la suspensión independiente Mayor confort Mayor seguridad Mayor adherencia en curvas aún en condiciones de piso despejado Mayor volumen ocupado por el sistema, que permite un piso más plano Piso de baúl más bajo, que posibilita un volumen mayor del mismo.

38. Suspensión semi - independiente Estas suspensiones se caracterizan por que las ruedas están unidas entre sí, como en el eje rígido, pero transmiten menos las irregularidades del terreno al resto del vehículo. Se puede utilizar este sistema tanto en tracción delantera como en propulsión trasera.

39. Tipos de sistemas de suspensión TAREA Investigar sobre los tipos de sistemas de suspensión existentes en los vehículos (según su fabricación) Ejemplo: Suspensión McPherson Suspensión Multilink Suspensión de brazos paralelos, etc… Nota: Entregar el informe desarrollado íntegramente a mano, se calificará presentacion y coherencia del contenido.

40. Suspensión McPherson

41. Tipo de suspensión delantera McPherson

42. Suspensión trasera

43. Suspensión trasera de ruedas semi independientes

44. Suspensión trasera de ruedas independientes

45. Suspensión dobles brazos

46. Suspensión multibrazos

47. Suspensión posterior de tipo independiente

48. Suspensión neumática

49. Suspensión inteligente

50. Resortes y Ley de Hooke La ley de Hooke establece que el limite de la tensión elástica de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza , largo natural del resorte (sin fuerza)   estirado comprimido Fuerza ejercida por el resorte “Constante del resorte” Indica que la fuerza es en el sentido opuesto al desplazamiento. x=0 x>0 x<0 F F  

51. Calculo de la constante de resortes Cuando se determina un constante de resorte de compresión hay 2 diferentes formulas que se pueden utilizar según la información que tiene disponible. La primera formula es mas comúnmente utilizada cuando se conocen las dimensiones del resorte, pero no se sabe la carga ni la distancia recorrida en el Resorte Constante de un resorte de compresión k = Gd^4 / 8D^3N

52. Explicación de los símbolos k = Gd^4 / 8D^3N d = Diametro de Alambre (pulgadas ) D = Diametro medio (pulgadas ) N = Numero de Vueltas activas D / d = Indice de correccion                               G = Módulo de cizallamiento del material K = Constante del Resorte G-Valor de material del Resorte  Alambre musico = 11,5 x 10 ^ 6 Acero Inoxidable = 11,2 x 10 ^ 6 Fósforo Bronce = 5,9 x 10 ^ 6 Monel = 9,6 x 10 ^ 6 Inconel = 11,5 x 10 ^ 6 Berilio Cobre = 6,9 x 10 ^ 6                            

53. DIMENSIONES DE UN RESORTE

54. Ejemplo de calculo de resorte Diametro de Alambre:  d = 0,035 pulgadas Diametro Externo:  DE = 0,500 pulgadas Diametro de Medio: D = 0,465 pulgadas Numero de espirales activas: N = 8 Tipo de alambre: Alambre Musico Módulo de cizallamiento del material  G = 11,5 x 10 ^ 6 psi Longitud Libre:  LL = 1.000 pulgadas k = Gd^4 / 8D^3N k = (11.5 x 10^6) (0.035)^4) / 8 (0.465)^3 (8) k = 17.2571875 / 6.434856 k = 2.68 lbs / pulgada