Muelle de Ballesta
November 27, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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DESARROLLO DEL CONTENIDO
1- Introducción 1.1- Generalidades El sistema de suspensión de un vehículo es el conjunto de componen compo nentes tes mecáni mecánicos cos que une unen n la par parte te sus suspen pendid dida a del vehículo con la superficie rodante, con el objetivo primordial de mantener siempre el contacto de la rueda con el terreno, de manera que se consiga, por una parte, un mayor control y seg egur urid idad ad de dell vehí híc culo ulo dado ado que que tod oda a su sus spe pens nsiión va a contribuir a mejorar la estabilidad del vehículo, mejorando la adhe ad here renc ncia ia y la re resp spue uest sta a de la dire direcc cció ión, n, y po porr otra otra,, qu que e tamb también sirva a para irregularid terreno maneién ra sirv que propabsorber orcione las unairreg maularidades yor ades comodel didaterre d ano lde os ocupantes del vehículo.
En todo vehículo se pueden distinguir dos grandes grupos en los elementos que lo componen:
• a !asa "uspendida: que es la parte de la masa del vehícu vehí culo lo qu que e es sopo soport rtad ada a po porr el sist sistem ema a de su susp spen ensi sión ón.. Estaría constituida por el chasis, grupo motor, carrocería, etc., además de la carga y ocupantes del vehículo. • a !asa #o "uspendida: que es la formada por el sistema de suspensión y los elementos que conectan dicho sistema con el terreno. "on las ruedas, frenos del vehículo $si están incluidos fuera del chasis%, elementos de transmisión, ejes, etc.
&odo sistema de suspensión en los vehículos automóviles debe tener dos cualidades fundamentales: la elasticidad, para evitar golpes secos en el chasis debidos a las irregularidades dell te de terr rren eno' o' y la am amor orti tigu guac ació ión, n, que que im impi pida da un e( e(ce cesi sivo vo balanceo balan ceo de los element elementos os de la suspensi suspensión ón que se transmi transmita ta al resto del vehículo. )or ello, los componentes en todo sistema de suspensión se pued pu eden en clas clasif ific icar ar en do dos s gr gran ande des s grup grupos os aten atendi dien endo do a la función que realicen: * +omponentes elá elásticos sticos o fle(ibles de la suspensi suspensión: ón: entre estos componentes están las ballestas, barras de torsión, muel mu elle les s, et etc. c. ara arant ntii-an an la un unió ión n en entr tre e los los órga órgano nos s de ro roda dadu dura ra y el re rest sto o de dell ve vehí hícu culo lo,, ap apor orta tand ndo o un una a fuer fuer-a -a recupe rec uperad radora ora cuando cuando se pro produc duce e alg alguna una sep separa aració ción n ent entre re ellos. * Ele Elemen mentos tos amort amortigu iguado adores res de la su suspe spensi nsión: ón: son aquellos componentes encargados de mitigar o neutrali-ar las osci cila laci cion ones es de dell eleme lement nto o fle( le(ible ible prod produc ucid idas as po porr las las irregu irregular larida idades des del ter terren reno. o. "on ele elemen mento tos s dis disipa ipador dores es de ener en ergí gía, a, que que ha hace cen n qu que e de deca caig iga a el mo movi vimi mien ento to os osci cila lato tori rio o provocado por cualquier tipo de perturbación que acte sobre la suspensión. / parte de los anteriores elementos, e(isten otros que completan la cadena cinemática de las suspensiones de un vehículo, tales como: * as barras estabili estabili-ador -adoras: as: encar encargadas gadas de conten contener er la inclinación de la carrocería. * os trapecios o bra-os de suspensión: que conectan la car carroc rocerí ería a del veh vehícu ículo lo con los ele elemen mentos tos móv móvile iles s de la suspensión, como la mangueta, elemento sobre el que se fija la rueda. 0tros componentes del vehículo, como los asientos o los neum ne umát átic icos os so son n elem elemen ento tos s co comp mple leme ment ntar ario ios s qu que e pu pued eden en considerarse de algn modo como integrantes de la sus uspe pen nsión sión de un veh ehíc ícul ulo o, ya qu que e ay ayu uda dan n tam también bién a amor am orti tigu guar ar y ab abso sorb rber er las las irre irregu gula lari rida dade des s de dell pa pavi vime ment nto, o, contribuyendo a mejorar la comodidad de los ocupantes del vehículo.
1.2- uncionalidad del siste!a de sus"ensión en los #e$%culos /demás de soportar el peso del vehículo, los sistemas de susp su spen ensi sión ón en los los ve vehí hícu culo los s de dese semp mpe1 e1an an do dos s func funcio ione nes s principales: almacenar y absorber energía.
+ada una de estas dos funciones las reali-an componentes di dist stin into tos s de la susp suspen ensi sión ón:: los los elem elemen ento tos s elás elásti tico cos s de la susp su spen ensi sión ón so son n los los en enca carg rgad ados os de alma almace cena narr la en ener ergí gía a generada por la marcha del vehículo debido a las irregularidades del terreno, y los elementos amortiguadores de absorberla. En efecto, los elementos elásticos del sistema de susp su spen ensi sión ón $mue $muell lles es,, ba ball lles esta tas, s, etc. etc.%% alma almace cena nan n en ener ergí gía a cuando se deforman $por ejemplo, en el caso de un muelle al com ompr prim imir irse se%, %, de devo volv lvie iend ndo o po post ster erio iorm rmen ente te es esa a en ener ergí gía a mediante una fuer-a de acción que se va emplear en tratar de mantener siempre unida la rueda con el pavimento, garanti-ando así una mejor adherencia entre el neumático y la carretera, y por tanto, garanti-ando también un mejor control sobre la dirección o, en caso de tratarse de una rueda del eje
motri-, de garanti-ar que no se pierda la fuer-a de tracción del vehículo. )or tanto, los elementos elásticos del sistema de suspensión de lo los s ve vehí hícu culo los s va van n a de dese semp mpe1 e1ar ar un una a de las las func funcio ione nes s primordiales que tiene que ver con garanti-ar los más altos niveles de seguridad y estabilidad en el vehículo, y esto se consi co nsigue gue ase asegur gurand ando o que e(i e(ista sta sie siempr mpre e un bue buen n con contac tacto to entre la rueda y el piso de la carretera. )or otro lado, los elementos amortiguadores del sistema de suspensión van a absorber parte de la energía generada por la ci circu rcula lació ción n del veh vehícu ículo lo sobre sobre terren terrenos os irregu irregular lares. es. 2e est esta a manera, los amortiguadores al ser elementos absorbedores de energí ene rgía, a, van a enc encarg argars arse e de eli elimin minar ar lo ant antes es pos posibl ible e las osci cila laci cion ones es de dell eleme lement nto o fle( le(ible ible prod produc ucid idas as po porr las las irre rregu gula lari rida dade des s de dell ter erre reno no.. "on on,, po porr tan tanto, to, elem eleme ento ntos disipadores de energía, que hacen que decaiga el movimiento de balanceo provocado por cualquier tipo de perturbación que acte sobre la suspensión. )or ltimo, y no menos importante, otras de las funciones de cua ualq lqui uier er siste tem ma de suspe uspens nsiión tien ene e que ver co con n la comodidad de los ocupantes. En efecto, una buena suspensión va a tr trat atar ar siem siempr pre e de tr tran ansm smit itir ir el mí míni nimo mo efec efecto to de las las irre irregu gula lari rida dade des s del del te terr rren eno o a los los oc ocup upan ante tes s de dell ve vehí hícu culo lo,, proporcionándoles un buen nivel de confort y seguridad. )ero además, el sistema de suspensión también va a proteger al prop propio io veh ehíículo ulo y sus com ompo pone nent ntes es de las vibr vibra acion ciones es e(tremas que se puedan generar debida a la circulación sobre terrenos irregulares.
2- Co!"onentes el&sticos de la sus"ensión 2.1- 'allestas as ballestas so son n un tipo tipo de reso resort rte e co cons nsti titu tuid ido o po porr un conjunto de hojas o láminas superpuestas fabricadas en acero espe es peci cial al pa para ra mu muel elle les, s, un unid idas as en el ce cent ntro ro po porr un torn tornil illo lo pasante con tuerca, llamado 3capuchino3 y que se mantienen alineadas por una serie de abra-aderas que evitan que se abran en atas las vedesli-amiento entre la las s ho hoja jas s abanico, cu cuan ando do yés ésta se permiten de defo form rman anel de debi bida da a la ca carg rga, a,
formando todo ello un conjunto elástico de gran resistencia a la rotura. En la actualidad se suelen utili-ar en los sistemas de suspe su spensi nsión ón de veh vehícu ículos los pesado pesados s $c $cami amione ones, s, fur furgon goneta etas%, s%, remolques y en vehículos 4(4, entre otros.
a hoja hoen ja su supe peri rior or y má más s larg larga, a, una llam llamad ada a ho hoja jadema maes estr tra, a, va curvada sus e(tremos formando especie 3ojos3 para introducir en ellos unos casquillos o 3silentbloc5s3, que sirven para pa ra al aloj ojar ar los los pe pern rnos os o bu bulo lone nes s qu que e an ancl clan an la ba ball lles esta ta al soporte del bastidor del vehículo formando sendas articulaciones. as hojas que conforman la ballesta se deforman debida a la las s desi desigu gual alda dade des s del del te terr rren eno o y la ca carg rga a de dell ve vehí hícu culo lo,, de manera que las hojas tienden a ponerse rectas al deformarse, por ejemplo, cuando la rueda pasa por encima de cualquier irregularidad del terreno. )or este motivo, la forma de reali-ar el ancl anclaj aje e de la ba ball lles esta ta al ch chas asis is de debe berá rá disp dispon oner er de un sistema que permita su alargamiento. Este sistema consiste en reali-ar la unión de la ballesta al bast ba stid idor or de dell ve vehí hícu culo lo medi median ante te el em empl pleo eo de do dos s tipo tipos s de apoyo distintos, uno fijo articulado mediante un perno pasador y ot otro ro móvi móvil, l, re real alii-ad ado o por por medi medio o de un una a piepie-a a inte interm rmed edia ia llamada gemela que se ancla al chasis por medio de un tornillo pasante.
+on esta disposición se permite aumentar o disminuir la longitud de la ballesta favoreciendo los movimientos de fle(ión de sus hojas. eneralmente el apoyo móvil se coloca en la parte trasera de la ballesta.
Esta solu Esta soluci ción ón co cons nstr truc ucti tiva va en el mo mont ntaj aje e de la ba ball lles esta ta admite el alargamiento de las hojas que conforman la ballesta y la las s var aria iaci cion ones es de cu curv rvat atur ura, a, qu que e se prod produc ucen en po porr las las osci os cila laci cion ones es a qu que e es está tá so some meti tida da du dura rant nte e la ma marc rcha ha de dell vehículo.
6ecord 6eco rdar ar qu que e en cad ada a ojo ojo de la ba ball lles esta ta se co colo loca ca un casq ca squi uill llo o elás elásti tico co,, llam llamad ado o 3sil 3silen entb tblo loc5 c53, 3, form formad ado o po porr do dos s manguitos de acero unidos entre sí por un casquillo de caucho, que se interpone a presión entre ambos. 2e esta manera, el 3si sile lent ntbl bloc oc53 53 ac act ta a co com mo ar arti ticu cula laci ción ón pa para ra mov ovim imie ient ntos os peque1os, reduciendo la generación de ruidos y sin que se requiera engrase. as ballestas, debido a su tipología de construcción formada por distintas hojas de acero superpuestas, también presentan un cierto ro-amiento que acta como amortiguamiento parásito que en realidad no se puede controlar, ya que depende del coeficiente de ro-amiento entre láminas, y donde influye el estado de limpie-a y engrase de las hojas. #o ob obs sta tant nte, e, es siemp iempre re pr pref efer erib ible le qu que e la func funció ión n de amor am orti tigu guam amie ient nto o la re real alic ice e en su tota totali lida dad d los los elem elemen ento tos s amortiguadores de la suspensión que son específico para ello. +on la continua aparición cada ve- de nuevos materiales con mejores prestaciones, la tendencia actual en las ballestas es a tener menos hojas y que sean menos curvas, llegando a fabricarse en la actualidad modelos de ballestas de una sola hoja fabricada de materiales compuestos, que pueden reducir
en gran medida el problema del peso de la suspensión y el de la fricción entre hojas. En otro orden de cosas, el montaje de la ballesta en la suspe su spensi nsión ón se pue puede de rea realili-ar -ar bien bien en sen sentid tido o lon longit gitudi udinal nal,, como se reali-a en los vehículos industriales, como camiones, furgones, furgo nes, furgon furgonetas etas y en vehí vehículos culos todoterre todoterrenos, nos, vehí vehículos culos 4(4' o bien, en dirección transversal. El montaje de la ballesta en dirección transversal sólo se utili-a en vehículos ligeros o turismos. En este ltimo caso, el montaje transversal de la ball ba lles esta ta se re real alii-a a un unie iend ndo o los los e( e(tr trem emos os de la ba ball lles esta ta al puen pu ente te o br bra a-o -os s de su sus spe pens nsiión ón,, con int interpo erpos sición ción de elementos móviles o gemelas y la base de la ballesta a una traviesa del bastidor del vehículo.
a principal característica de las ballestas es su elevada rigi rigide de- pa para ra sopo soport rtar ar carg carga, a, cu cuyo yo va valo lorr va a de depe pend nder er de dell espesor y ancho de las hojas, así como del nmero de hojas utili-adas. a rigide- de las ballestas es lineal en relación al despla-amiento de la rueda, por lo que a cada ballesta se le puede asignar una constante de rigide-, que se calcula de diferente modo segn el tipo y configuración de la ballesta. / continuación se e(pondrá una sencilla y práctica forma de calcular la carga má(ima admisible que puede soportar una ballesta. os es os esfu fuer er-o -os s qu que e so sopo port rtan an las las ho hoja jas s de ac acer ero o de un una a ballesta son esfuer-os de fle(ión. a carga que puede soportar la ballesta está en función del nmero de hojas que conforman la ballesta, del espesor y ancho de las hojas, de la longitud de
la ballesta y de la calidad del material de fabricación de las hojas de acero de la ballesta. )ara la construcción de las ballestas y elección de los materiales a usar se recomienda consultar en las normas 7#E 89 884**9*; y 89 > 6·L
donde,
F es la se semi mica carg rga a qu que e ac act ta a so sobr bre e ca cada da e(t e(tre remo mo de la ballesta N es el nm nmero ero de hojas que conforman la ballesta b es el anc ancho ho de las hojas que c conforman onforman la ballesta es la el lo es espesor pesor de de la lassemicuerda hojas que c conforman onforman la bal ballesta lesta Le es longitud ngitud de la ballesta σ es el la ten tensió sión n admi admisib sible le por esfu esfuerer-o o de fle fle(ió (ión n de la hoja de la ballesta bajo carga. "u valor, que depende de la calidad del material del que esté fabricada la hoja, suele oscilar entre 4 = 560 !" F > 6 · 00 )or lo que la carga total admisible que podrá soportar la ballesta anterior será el doble de la calculada, es decir, 2·F = $$20 !" . En ocasiones, y con objeto de aumentar la capacidad de carg ca rga a de dell eje eje tr tras aser ero o en los los ve vehí hícu culo los s de ca carg rga, a, se su suel ele e realili-ar rea -ar la ins instal talaci ación ón de una bal balles lesta ta sec secund undari aria, a, tam tambié bién n llamado ballestín, que se a1ade a la ballesta principal de la suspensión trasera del vehículo. 2e esta manera, al a1adir a la ball ba lles esta ta pr prin inci cipa pall un ba ball lles estí tín n de refu refuer er-o -o se co cons nsig igue ue aumentar la capacidad de carga del sistema de suspensión del vehículo.
En las suspensiones constituidas por ballesta y ballestín, la ballesta balle sta princ principal ipal trab trabaja aja perma permanente nentement mente, e, mien mientras tras que el ballestín de refuer-o trabajará sólo cuando se haya producido una cierta defle(ión de la ballesta principal, aumentando así la rigide rig ide- de la sus suspen pensió sión n y per permi mitie tiendo ndo so sopor portar tar una may mayor or carg ca rga. a. 2e esta esta ma mane nera ra la su susp spen ensi sión ón se ad adap apta ta al pe peso so,, evitando que sea muy dura con poca carga, o que resulte e(cesivamente e(cesivam ente blanda cuando se transporte mucha carga.
/ continuación, y continuando con el ejemplo anterior anterior,, se pr proc oced eder erá á al cálc cálcul ulo o de la carg carga a má má(i (ima ma ad admi misi sibl ble e de un ballestín de las siguientes característica características: s: #mero de hojas, N = % /ncho de la hoja, b = 50 Espesor de la hoja, e = 8 ongitud de la semicuerda del ballestín, L = 250 @gualmente aplicando la fórmula anterior, se podrá obtener la carga má(ima que podrá soportar el ballestín en cada uno de sus e(tremos, que resulta ser:
% · 50 · 8 2 · 60 F > > = %8 !" &ca'"a admisible eenn cada e(t'emo del ballestín) 6 · 250 )or lo que la carga total admisible que podrá soportar el ballestín anterior será el doble de la calculada, es decir, 2·F =
768 !" . * +apacidad de c carga arga del conjunto ballesta A ba ballestín llestín y del eje total: a capacidad de carga del conjunto ballesta A ballestín será igual a la suma de los dos anteriores valores:
• +ap apac acid idad ad de ca carg rga a del del co conj njun unto to ba ball lles esta ta A ba ball lles estí tín n > $$20 * 768 = $888 !" . Binalmente, y para las características de ballesta y ballestín considerados para este ejemplo, la capacidad de carga de la suspensión trasera del vehículo, como el eje dispone de dos conjuntos ballestaAballestín correspondiente a cada rueda del eje trasero, será de:
• +apacidad de carga total del eje trasero > $888 · 2 = %+776 !" . / continuación, en este tutorial se puede ver los catálogos de un fa fabr bric ican ante te de ba ball lles esta tas s qu que e incl incluy uye e ac acce ceso sori rios os pa para ra sistemas de suspensión de vehículos, con objeto que el lector pueda consultar algunos datos técnicos:
2.2- (uelles +on onttin inua uand ndo o con los los co com mpo pon nen ente tes s elás lástico icos de un una a suspensión, le toca el turno ahora a los muelles helicoidales o 'eso'tes. Es Esto tos s elem elemen ento tos, s, bá bási sica came ment nte e form formad ados os po porr un al alam ambr bre e de ac acer ero o en enro roll llad ado o en form forma a de es espi pira ral, l, tien tienen en la fun unc ció ión n de abs absor orbe berr los go golp lpe es que rec recibe ibe el veh ehíícu cullo, provenientes de las irregularidades de la carretera.
os resortes resortes helic helicoidal oidales es son proba probableme blemente nte los eleme elementos ntos elásti elá sticos cos más uti utilili-ado ados s en las su suspe spens nsion iones es de veh vehíc ículo ulos. s. #ormalmente se utili-an trabajando a compresión y se fabrican a partir de varillas y?o hilos de acero de alta resistencia. "u tensión inicial es obtenida, durante el arrollamiento en frío, por una deformación permanente.
os muelles helicoidales surgieron como sustitución de los sistemas elásticos de ballesta por una serie de ventajas que presentan con respecto a éstas, como son:
• a rigide- de los muelles helicoidales suele ser inferior que en el ca caso so de las las ba ball lles esta tas, s, co cons nsig igui uién éndo dose se as asíí un me mejo jor r seguimiento de las irregularidades de la cal-ada, proporcionando además un gran recorrido. • En comparación con las ballestas, un sistema de muelles generalmente ocupa un menor espacio, y además, el peso del conjunto no se ve incrementado de manera e(cesiva. • 0t 0tra ra pr prin inci cipa pall ve vent ntaj aja a de dell reso resort rte e he heli lico coid idal al sob obre re la ballesta es la ausencia casi total de fricción interna, lo que permite confiar toda la absorción de energía al amortiguador, mucho más fácil de controlar. os muelles helicoidales son mucho más eficientes en su fu func nció ión n de alma almace cena narr en ener ergí gía, a, pero pero ne nece cesi sita tan n reac reacci cion onar ar verticalmente entre sus puntos de anclaje. as suspensiones actuales son mayoritariamente a base de mue uell lles es he heli lic coida oidale les s, so sobr bre e todo odo co con n am amo ort rtig igua uado dore res s te tele lesc scóp ópic icos os mo mont ntad ados os de ma mane nera ra co conc ncén éntr tric ica a co con n ello ellos s $disposición 3coil*over3%, lo que permite un importante ahorro de espacio, además de su poco peso y el hecho de no precisar de mantenimiento.
+omo se ha dich +omo dicho, o, los los re reso sort rtes es he heli lico coid idal ales es co cons nsis iste ten n básica bás icamen mente te en un arr arroll ollami amient ento o hel helic icoid oidal al de un ma mater terial ial elástico formado por una varilla o hilo de acero con diámetro compre comp rendi ndido do gene genera ralm lmen ente te en entr tre e C< y C mm mm,, y qu que e es está tá enroll enr ollado ado en for forma ma de hélice hélice.. as ltim ltimas as esp espira iras s de cad cada a
e(tremo del muelle se encuentran recortadas para crear una superficie plana y conseguir de esta forma un mejor asentamiento sobre los elementos de soporte. os muelles, al no trabajar ante esfuer-os laterales, no se encuen enc uentra tran n dis dise1a e1ados dos par para a des desem empe1 pe1ar ar dic dicha ha fun funció ción. n. "in embargo, sí deben poder despla-arse lateralmente de modo que absorb absorban an las rea reacci ccione ones s pro proven venien ientes tes de la rue rueda da del vehículo. )ara ello, se les acoplan unas bielas que proporcionan un cierto empuje lateral y transversal. a rigide- del muelle dependerá del diámetro de la varilla utili-ada, del nmero de espiras, del ángulo de inclinación de las mismas, del diámetro del resorte y de la calidad del acero empleado para su construcción. Dariando sus características cons co nstr truc ucti tiva vas, s, se pued puede e co cons nseg egui uirr qu que e la su susp spen ensi sión ón se comporte de una u otra manera diferente.
os parámetros más importantes que van a caracteri-ar a un resorte helicoidal cilíndrico de compresión, que son los más utili-ados en los sistemas de suspensión vehicular, son los siguientes: * #mero de espiras tiles $#%: es el nmero de espiras utili-adas para obtener la flecha má(ima del resorte, concepto éste ltimo que se verá más adelante. * #mero total de espiras $# t%: es el nmero de espiras tiles más las espiras que forman los e(tremos $o espiras de apoyo%. "e tiene que: #t > # A C, * "entido de arrollamiento: sentido en el que gira la espira para un observador situado en uno de los e(tremos del resorte. El sentido es a la derecha $6% si la espira gira, alejándose, en el sentido de las agujas del reloj' y a la i-quierda $% si la
espira gira, alejándose, en el sentido contrario al de las agujas del reloj. * )aso $p%: es la distancia entre dos espiras tiles contiguas dell re de reso sort rte e en es esta tado do libr libre, e, me medi dida da a( a(ia ialm lmen ente te en entr tre e los los centros de las secciones transversales del hilo de material. * 2iámetro del hilo $d%: es el espesor del hilo empleado en la fabricación del resorte. eneralmente, la forma más comn de la sección transversal del hilo es la circular, aunque también hay hilos de sección elíptica o rectangular. * 2iámetro e(terior $2e%: diámetro de la superficie cilíndrica envolvente e(terior del resorte. * 2iámetro interior $2 i%: diámetro de la superficie cilíndrica envolvente interior del resorte. * 2iámetro medio $2%: diámetro medio de las espiras que conforman el resorte. El diámetro medio del muelle se elegirá en función de la carga que ha de soportar soportar.. "e tiene que: 2 > C?8 F $2 i A 2e% * ongitud del hilo de alambre $l%: longitud total del hilo de alambre una ve- desarrollada la hélice. * ongitud en estado libre o longitud libre $%: longitud total que qu e pr pres esen enta ta el re reso sort rte e cuan cuando do no ac act ta a ning ningun una a fuer fuer-a -a e(terior. * ongitud de compresión $c%: longitud del muelle sometido a una carga de valor B. * 2espla-amiento o defle(ión del muelle $(%: es la diferencia entre la longitud libre del resorte y la longitud en su deformación. * o ong ngit itud ud a bloq bloque ue $b%: long longit itud ud tota totall qu que e pres presen enta ta el re reso sort rte e cu cuan ando do to toda das s la las s es espi pira ras s es está tán n co comp mple leta tame ment nte e compr co mprimi imidas das.. Es imp import ortant ante e ten tener er en cue cuenta nta que nun nunca ca se debe alcan-ar la longitud de bloqueo en compresión en un re reso sort rte e de susp suspen ensi sión ón de un ve vehí hícu culo lo,, da dado do qu que e si es esto to ocurriera, las espiras contactarían entre sí, el muelle dejaría de trabajar y se perdería el contacto rueda*cal-ada. )ara que esto no se produ-ca, se procurará siempre que el muelle de toda suspensión trabaje entre la mitad y los dos tercios de su carga límite de aplastamiento.
* Blecha má(ima $f má( má(%: diferencia de longitud que presenta el resorte entre el estado libre y con la carga má(ima. )ara un re reso sort rte e de comp compre resi sión ón,, se tr trat ata a de la dife difere renc ncia ia en entr tre e la longitud en estado libre y la longitud con las espiras unidas. f má( má( > * b En re real alid idad ad,, el mu muel elle le he heli lico coid idal al es un tipo tipo es espe peci cial al de muelle de torsión ya que la varilla de acero, cuando se estira, está trabajando a torsión. /sí el muelle, al trabajar a torsión, se retuerce proporcionalmente a la carga soportada, almacenando energía mediante su acortamiento y despre des prendi ndiénd éndose ose de dic dicha ha ene energí rgía a y rec recupe uperan rando do su for forma ma original al dejar de aplicarse dicha carga. )ara cuantificar el grado de fle(ibilidad de un resorte se emplea el concepto de constante de 'i"ide, . a constante de rigi rigide de- de un muel muelle le $G $G,, #? #?m% m%,, se ca calc lcul ula a co con n la sigu siguie ient nte e ecuación:
- · d
> 8 · N · /% . >
donde,
- es el módulo de rigiderigide- caracterís característico tico del tipo de material con el que está fabricado el muelle H#?m8I d es el diámetro del hilo de acero HmI / es el diámetro medi medio o del res resorte orte Hm HmII N es el nmero de espiras del muelle. 0tra forma diferente de calcular la constante de rigide- del muelle es mediante esta otra e(presión, cuya constante recibe el nombre de constante de Jahl H#?mI: H#?mI:
·c1$ . hal hal >
A
·c1
donde, c > 2?d siendo,
06$5 c
d el diámetro del hilo de acero HmI / el diámetro medio del resorte Hm HmII !ediante la constante de rigide- $G% se puede calcular el despla-amiento o defle(ión del muelle cuando sobre él acta una un a fu fuer er-a -a $B $B%, %, qu que e re repr pres esen enta ta,, po porr ejem ejempl plo, o, el pe peso so de dell vehículo que gravita sobre cada una de las suspensiones. Esta defle(ión o despla-amiento $(% que sufre el muelle se puede calcular debido a que la rigide- del resorte tiene un carácter lineal, siendo precisamente la constante de rigide- $G% del resorte el factor de proporcionalidad que define la relación entre la fuer-a $B% aplicada sobre el muelle y el despla-amiento $(% que origina en el muelle en la dirección de la carga: B>GF( #o obstante, la fle(ibilidad de un muelle no tiene por qué ser unif un ifor orme me en to todo do su re reco corr rrid ido, o, es de deci cirr, e( e(is iste ten n tipo tipos s de resortes que pueden presentar una constante de rigide- $G% variable en función de la defle(ión.
En la figura adjunta se representan distintos tipos de muelles donde se muestran ejemplos usando distintas configuraciones para variar su fle(ibilidad. /sí, por ejemplo, una forma de conseguir variar la fle(ibilidad es con el empleo de muelles helicoidales cónicos, donde el diámetro de las espiras va disminuyendo progresivamente de un e(tremo a otro. /sí se consigue una fle(ibilidad progresiva a medida que se comprime el muelle, de manera que presente un comportamiento blando inicial y una mayor dure-a conforme se va comprimiendo las espiras.
&ambién e(isten muelles progresivos en los que la distancia entre las espiras puede ser mayor en el centro que en los e(tremos del muelle para, de esta forma, aumentar la rigideprogre pro gresiv sivame amente nte al aum aument entar ar la com compre presió sión n que so sopor porta ta el muelle debida a la carga. E(isten tres principios básicos en el dise1o de los muelles empleados en las suspensiones de los vehículos, a saber: a% +uanto más rígido sea el material empleado en la fabricación del resorte, mayor es el coeficiente de rigideobtenido. Es decir, se puede obtener un resorte más rígido seleccionando un material para la fabricación del hilo del resorte con mayor módulo de rigide- $%, manteniéndose inalteradas las dimensiones y nmero de espiras. b% +uanto más peque1o sea el diámetro del muelle $no del hilo% mayor será el coeficiente de rigide-. Es decir, se puede obtener un resorte más rígido reduciendo el diámetro $2% del muelle, manteniéndose inalterado el tama1o de hilo y el nmero de espiras. c% +uantas menos espiras tiles tenga el muelle, menor será su coeficiente de rigide-. Es decir, decir, se puede obtener un re reso sort rte e má más s rígi rígido do au aume ment ntan ando do el n nme mero ro de es espi pira ras s activas, manteniéndose inalterado el tama1o del hilo y el diámetro del resorte. 6ecordando de nuevo lo dicho anteriormente, todo sistema de suspensión en un vehículo tiene, por un lado, la misión de asegu as egurar rar que e( e(ist ista a sie siempr mpre e con contac tacto to ent entre re neu neumát mátic ico o y el terreno, proporcionando de esta manera mayor estabilidad en la marcha y dirección del vehículo, y por otro lado, proteger a los ocupantes y al propio vehículo de las irregularidades del terreno. os distintos ensayos reali-ados demuestran que el margen de comodidad para una persona está en torno a una oscilación por segundo. 7na cifra superior e(cita el sistema nervioso y una un a ci cifr fra a muy muy infe inferi rior or pu pued ede e pr prov ovoc ocar ar cier cierta ta se sens nsac ació ión n de mareo. )or tanto, para disponer de una suspensión ideal, el nme n mero ro de os osci cila laci cion ones es $o fr frec ecue uenc ncia ia,, f% de debe berí ría a es esta tar r comprendido entre =< y 9< oscilaciones por minuto.
+om omo o se sab abe, e, la fre recu cuen enc cia $f%, $f%, e(pr e(pres esad ada a en - u oscilaciones?segundo, oscilaciones? segundo, es la inversa al período $&%: $ 3 > > 4
)or ot )or otro ro lado lado,, pa para ra el cá cálc lcul ulo o de dell pe peri riod odo o o tiem tiempo po de oscilación $&% de un resorte, habrá que tener en cuenta dos variables: el peso o carga que soporta el elemento elástico $B% y el coeficiente de elasticidad del mismo $G%. "i se conoce el valor de estas dos variables, el periodo de oscilación $&% de todo resorte viene calculado por la siguiente formulación:
4 = 2 · ·
F . · "
donde,
4 es el período o tiempo de oscilación en segundos HsI F es la fuer-a o ccarga arga a la que está solicitado el m muelle uelle H#I . es la con constante stante de ri rigidegide- del m muelle uelle H#?m H#?mII " es el vvalor alor de la g gravedad, ravedad, K,LC m?s8 7na ve- calculado el valor del período $&%, se obtendría la frecuencia $f > C?&%, que finalmente multiplicado por 9< nos daría las oscilaciones por minuto del muelle de la suspensión. * Ejem Ejemplo plo de cálculo de la frecuenci frecuencia a de osci oscilació lación n de un muelle: +omo aplicación de lo anterior, se va a calcular el nmero de oscilaciones que se produce en un muelle de la suspensión de un vehículo cargado con un peso de 4 KL< #?m. B > 4 KL< #?m $constante de rigide- del muelle% )or lo tanto, el periodo de oscilación $&% del resorte vale:
500 4 = 2 · ·
= $7 s 580 · 8$
M por lo tanto, la frecuencia de oscilación por segundo sería de: f > C?& > 8 · F · /%
donde, - es el módulo de rigiderigide- caracterís característico tico del tipo de material con el que está fabricado el muelle H#?m8I d es el diámetro del hilo de acero HmI ( es la defle(ión ddel el muelle HmI F es una fuer-a a la que está solicitado solicitado dicho muelle H#I / es el diámetro medi medio o del res resorte orte Hm HmII N es el nmero de espiras del muelle. )or ot )or otro ro lado lado,, la en ener ergí gía a $E $E%% qu que e alma almace cena na un mu muel elle le cuando se deforma se puede obtener mediante la siguiente formulación:
> G F
( 2
2
donde,
es la energí energía a almacenada en el muelle HN HNII es la la defle(ión con constante stanted de ri rigidegide-HmI de un muelle H#?m H#?mII . es ( del el muelle )or lti )or ltimo mo,, en la sigu siguie ient nte e ta tabl bla a se pu pued ede e co cons nsul ulta tarr los los materiales más comnmente empleados en la fabricación de resortes: !/&E6@/E" E!)E/20" E# 0" 6E"06&E"
2.)- 'arras esta*ili+adoras a ba''a estabili,ado'a de la suspensión de un vehículo es una barra de acero con propiedades de naturale-a elástica, que se encuentra fijada en sus e(tremos a cada soporte de la suspensión de cada lado del mismo eje.
6ealmente las barras estabili-adoras, aunque se encuadra dentro del sistema de suspensión, son también elementos que forman parte de lo que se conoce como seguridad activa del vehículo. &odo vehículo circulando a velocidad por una curva se ve sometido a una fuer-a centrífuga que hace que se incline hacia un costado, que puede generar una sensación de molestia en los ocupantes del vehículo, además de poder e(istir un peligro real de vuelco del vehículo si la velocidad fuera inadecuadamente e(cesiva. Esto es así debido a la fuer-a centrífuga que acta sobre el vehículo, que es de dirección radial y ejerce un empuje sobre el vehículo que tira de él hacia el e(terior de la curva. Esta fu fuer er-a ge gene nera ra un una a tra rans nsfe fere renc ncia ia de carga arga en el vehículo que hace inclinar a la carrocería de tal forma que una parte de la suspensión, la situada en el lado e(terior a la curva, se comprima, mientras que la otra parte de la suspensión del vehículo, la situada hacia el interior de la curva, se e(panda corriendo el riesgo de despegar la rueda de este lado del pavimento. Este hecho, es decir, que las ruedas de un lado del vehículo tiendan a subir, mientras que las ruedas del otro lado tiendan a bajar comprimiéndose contra el suelo, va a generar un par de torsión que es absorbido por la barra estabili-adora, impidiendo que la carrocería se incline e(cesivament e(cesivamente e hacia un lado y ejerciendo una resistencia al balanceo del vehículo.
/sí, el movimiento vertical hacia arriba de la rueda situada del lado interior de la curva se transmite a la otra rueda del eje a trav través és de la ba barr rra a es esta tabi bili li-a -ado dora ra,, qu que e tien tiende de a ba baja jarr la carrocería de ese lado comprimien end do el muelle de la suspensión, de manera que se consigue sumar la acción de lo los s do dos s mu muel elle les, s, ay ayud udan ando do a ma mant nten ener er la es esta tabi bili lida dad d de dell vehículo. )or ello, la barra estabili-adora se considera un componente elástico de la suspensión dado que acta en parte también como muelle, especialmente cuando acta sobre la rueda del lado del eje que tiende a subir. Este mismo efecto se produce, no sólo cuando el vehículo toma una curva, sino cuando por ejemplo, una de las ruedas encuentra encu entra un bache o cual cualquier quier obstác obstáculo, ulo, creando creando,, al bajar o subir la rueda, un par de torsión en la barra que hace que la carrocería se mantenga en posición hori-ontal. 2e esta forma, como se ha dicho, se consigue sumar la acción de los dos muelles. )or tanto, la barra estabili-adora de la suspensión de un veh ehíc ícul ulo o tr trab abaj aja a a to tors rsió ión, n, co comp mpen ensa sand ndo o los los es esfu fuer er-o -os s generados de una rueda sobre la otra del eje mediante una transferencia de peso de la rueda que se comprime hacia la ru rued eda a de dell lado lado que que tien tiende de a elev elevar arse se,, au aume ment ntan ando do as asíí su adherencia. 2e este modo, se evita que el muelle de un lado de la suspensión se comprima e(cesivamente, mientras que el otro
muelle se e(panda, pudiendo hacer perder el contacto de la rueda con el piso.
"egn sea el diámetro de la barra estabili-adora, la rigidepropia delpalanca materialque de tengan fabricación de la barra la longitud bra-o de las bielas en losoe(tremos dede la barr ba rra, a, su re resi sist sten enci cia a a la to tors rsió ión n varia ariará rá,, y por por en ende de,, se opondrá en mayor o menor medida a que la distancia relativa entre ambas ruedas de un mismo eje varíe y por tanto, que la carrocería se incline. El montaje de la barra estabili-adora dependerá de tipo de suspensión, aunque puede instalarse tanto en el eje delantero como co mo en el tr tras aser ero, o, su suel ele e co colo loca cars rse e en la ma mayo yorí ría a de los los vehículos en la suspensión trasera. 2e todas maneras, su montaje es otra siempre transversal veh ehíc ícul ulo, o, pu pudi dien endo do ad adop opta tarr, en entr tre e ot ras, s, algu alguna na de las laal s siguientes configuraciones: * $/%: en vehículos con suspensión independiente, la barra estabili-adora va unida al chasis con cojinetes elásticos y cada e(tr e( trem emo o sujet ujeto o a un br braa-o o de su susp spen ensi sión ón a tr trav avés és de un cojinete elástico de caucho. * $O%: en ocasiones, se une un e(tremo de la barra estabili-adora con una bieleta de cone(ión y ésta se une por el ot otro ro e( e(tr trem emo o co con n el br braa-o o su supe peri rior or de la su susp spen ensi sión ón.. a as s uniones se reali-an mediante rótulas.
* $+%: en vehí vehículos culos con eje rígid rígido, o, la barra estabi estabili-a li-adora dora va colocada transversalmente, unida al eje por un e(tremo y al chasis por el otro. Este tipo de barra es totalmente recta y lleva sujeciones elásticas en los e(tremos. &ambién se le conoce com omo o 3b 3bar arra ra )e )enh nhar ard3 d3.. En es esta ta co conf nfig igur urac ació ión, n, la ba barr rra a estabili-adora también trabaja a tracción y a compresión.
2.,- 'arras de torsión a introducción de nuevos aceros refor-ados, con mejores propiedades elásticas, ha permitido sustituir en determinadas ocasi asion ones es las las ba ball lles esta tas s y lo los s mue uell lles es he heli lico coiida dale les s por las ba''as de to'sión, sobretodo en vehículos con suspensión semi*independientes, como se verá más adelante. En compar comparaci ación ón con las bal balles lestas tas,, las bar barras ras de tor torsió sión n apenas disipan energía por fricción, por lo que poseen una capacidad de absorción de energía mayor que las ballestas. M en lo relativo al peso, y concretamente al peso no suspendido, se suele considerar menos de la mitad del peso de la barra de torsión como peso no suspendido, lo que sita este sistema de suspensión como el más favorecido en este aspecto.
"u principio de funcionamiento es muy simple y se basa en la ca capa paci cida dad d de dell ac acer ero o de re rec cuper uperar ar su form orma tr tras as un una a deformación debida a la aplicación de una fuer-a de torsión. /sí, si a una barra de acero elástico, que está anclada por uno de sus e(tremos, se le aplica por el otro un esfuer-o de torsión, ésta és ta te tend nder erá á a re reto torc rcer erse se,, vo volv lvie iend ndo o a su form forma a prim primit itiv iva a cuando cese el esfuer-o de torsión, siempre y cuando no se supere el límite elástico del material. el caso entorsión la suspensión vehículos, el En e(tremo fijode deaplicación la barra de se ancladea los la carrocería, de modo que se impid impide e todo movim movimiento iento,, mientras que el otro e(tremo libre se une a una palanca solidaria al eje de la rueda. 2ebido a las irregula 2ebido irregularidade ridades s de la carre carretera, tera, la rueda subirá y bajará, y este movimiento se transmitirá por la palanca hacia la barra de torsión, provocando en ésta un esfuer-o torsor, que tenderá a deformarla. /unque las barras de torsión pueden tener diversos tipos de sección transversal, la más utili-ada es la sección en forma circular. as barras de torsión pueden disponerse de dos formas distin dis tintas tas en el ve vehíc hículo ulo:: lon longit gitudi udinal nalmen mente te $en dir direcc ección ión al avance del vehículo% y transversalmente $en perpendicular al avance del vehículo%.
)- Co!"onentes sus"ensión
a!ortiuadores
).1- Ti"os de a!ortiuadores
de
la
+omo ya se ha dicho, los amo'ti"uado'es son los elementos absorb abs orbedo edores res de energí energía, a, enc encarg argado ados s de eli elimin minar ar lo ant antes es posible las oscilaciones del elemento fle(ible de la suspensión producidas por las irregularidades del terreno, de manera que hacen hace n que decaiga el movi movimien miento to de balanceo en el vehí vehículo culo,, reduciendo la amplitud de las oscilaciones que siguen cuando la rueda pasa por encima de un bache. En efecto, cuando el vehículo encuentra una irregularidad en el terreno, al pasar la rueda se comprime o bien se alarga el muelle $elemento elástico% de la suspensión, almacenando la ener en ergí gía a pr prod oduc ucid ida a en es esta ta os osci cila laci ción ón.. "in "in em emba barg rgo, o, los los elementos elásticos de la suspensión no tienen capacidad de absorción, por lo que devuelven esta energía inmediatamente, rebotando sobre la carrocería. Este rebote, que se traduce en forma de oscilaciones posteriores, es el que tiene que frenar el amo am ortig rtigua uad dor or,, re rec cog ogie ien ndo en prim rimer luga lugarr el efe efecto de compresión y luego el de e(tensión del muelle, actuando de freno en ambos sentidos. "i no e(is e(isti tier eran an los los am amor orti tigu guad ador ores es,, la ca carr rroc ocer ería ía de dell vehículo vehí culo osci oscilarí laría a cont continuam inuamente ente con cada irregulari irregularidad dad del terreno. a función del amortiguador es pues controlar esas oscilaciones transformando transformando la energía mecánica que almacena el resorte en calor, calor, mediante fenómenos de ro-amientos, como se verá más adelante al estudiar su principio de funcionamiento. 2e entre todos los elementos, los amortiguadores son un comp co mpone onent nte e co com mn n qu que e fo form rma a part parte e de la su susp spen ensi sión ón de cualquier vehículo. )ueden ser de fricción $poco usados%, de gas o amortiguadores de tipo hidráulicos, que a su ve- se dividen en giratorios, de pistón y telescópicos, que son los más usados. #o obstante, también se pueden clasificar amortiguadores atendiendo a otros criterios, como son:
los
a% "egn su sentido de trabajo: * 9mo'ti"uado'es de simple e3ecto: sólo amortiguan en un sentido. * 9mo'ti"uado'es de doble e3ecto: am amor orti tigu guan an en e(tensión y compresión.
b% "egn el fluido de amortiguación empleado: * 9mo'ti"uado'es de "as. * 9mo'ti"uado'es hid':ulicos. 2e entre todos los tipos, los amortiguadores de doble efecto, hidráulicos y telescópicos, actualmente son los más utili-ados y que más aplicaciones tienen en los vehículos.
).2- A!ortiuador $idr&ulico con#encional En los amo'ti"uado'es hid':ulicos convencionales, el efecto de amortiguamiento se consigue for-ando el paso de un fluido $a $ace ceit ite e hidr hidráu áuli lico co%% a tr trav avés és de unos unos pa paso sos s ca cali libr brad ados os de aper ap erttura ura dif difer eren enci cia ada da,, de man aner era a qu que e pe perm rmit ite e do dota tarr al amorti amo rtigua guador dor del gra grado do de fle(i fle(ibil bilida idad d o rig rigide ide- nec necesa esaria ria,, segn las diferentes situaciones.
/sí, la fuer-a amortiguadora que yse consigue con con los amortiguadores hidráulicos es variable función creciente la velocidad. Entre los distintos tipos e(istentes de amortiguadores hidráulicos, los más ampliamente usados en automoción son los de tipo telescópico. +omo ventaja, los amortiguadores hidráulicos convencionales presentan un precio de coste de fabricación muy competitivo. "in embargo, tienen como inconveniente una vi vida da lim limita itada da de fun funcio cionam namien iento, to, que con conlle lleva va una pér pérdid dida a importante de sus prestaciones con el uso, debido principalmente al aumento de la temperatura alcan-ada por el fl fluid uido o hid hidráu lico, o, que te termi rmina na per perdie diendo ndo pro propie piedad dades es con el tiempo deráulic uso.
+omo ya se ha comentado anteriormente, el funcionamiento de los amortiguadores hidráulicos convencionales se basa en el paso de un fluido entre cámaras internas del amortiguador para pa ra pr prov ovoc ocar ar el fre rena nado do de los cilin ilindr dros os de los los que se com ompo pone ne.. a en ener ergí gía a gen gener erad ada a en es este te pro proce ces so será erá absorbida por el fluido de trabajo, que hace que aumente su temperatura. os amortiguadores hidráulicos telescópicos constan de un pistón que trabaja dentro de un cilindro en cuyo interior se encuentra el aceite hidráulico. "obre el pistón e(isten una serie de orificios y unas válvulas precomprimidas que permiten el paso de aceite de una parte a otra del pistón cuando la presión sup uper era a un va valo lorr da dado do.. os os or orif ific icio ios s repr repres esen enta tan n el pa paso so permanente y las válvulas, el paso de apertura por presión. El paso permanente son orificios fijos que restringen el flujo del caudal. En el caso de las válvulas de apertura por presión, para que éstas se abran es necesario ejercer sobre ellas una determ det ermina inada da presió presión. n. / med medida ida que la pre presió sión n aum aument enta, a, la apertura irá haciéndose cada ve- mayor.
En la figura adjunta se pueden observa el flujo de aceite a través del pistón con los discos que componen las válvulas de apertura por presión y la aguja que regula el diámetro de la válvula de apertura, cuando el amortiguador es variable. /sí, si se mueve la rosca de ajuste de la dure-a del amortiguador para ablandarlo, la aguja abrirá el orificio, y de esta manera se facilita el paso del aceite, disminuyendo la
rigide- del amortiguador. M por otro lado, actuando de manera in inver versa sa sob sobre re la rosca rosca,, se obt obtend endrá rá un fun funcio cionam namien iento to del amortiguador más rígido. 6esumiendo, el esquema de funcionamiento de un amor am orti tigu guad ador or hidr hidráu áuli lico co te tele lesc scóp ópic ico, o, el cu cual al pres presen enta ta un una a fu fuer er-a -a amor amorti tigu guad ador ora a cr crec ecie ient nte e con la ve velo loci cida dad, d, es el si sigu guie ient nte: e: cu cuan ando do la ve velo loci cida dad d entr entre e am ambo bos s e( e(tr trem emos os de dell amorti amo rtigua guador dor es baj baja, a, las vál válvul vulas as de ape apertu rtura ra por pre presió sión n permanecen cerradas, y en este caso el aceite sólo pasa a travé tra vés s de los ori orific ficios ios del pas paso o per perma manen nente. te. "in emb embarg argo, o, cuan cu ando do la velo veloci cida dad d entr entre e los los e( e(tr trem emos os de dell am amor orti tigu guad ador or supera cierto valor, valor, la presión del aceite alcan-ará el umbral de apertura de las válvulas de presión, las cuales empie-an a abri ab rirs rse e y de deja jan n pa pasa sarr el ac acei eite te.. +u +uan anto to má más s au aume ment nta a la presión, las válvulas se abren más hasta que su apertura es com ompl plet eta a y la ley de fue uerr-a a en el am amor orti tigu gua ado dorr qu qued eda a controlada nuevamente por el paso del aceite a través del orificio del paso permanente. os am os amor orti tigu guad ador ores es hidr hidráu áuli lico cos s co conv nven enci cion onal ales es so son n de dobl do ble e ef efec ecto to,, y sin sin em emba barg rgo, o, su co comp mpor orta tami mien ento to va a se ser r di dife fere rent nte, e, se seg gn n tr trab abaj ajen en en e(pa e(pans nsió ión n o en co comp mpre resi sión ón.. #orma #o rmalme lmente nte,, las vál válvul vulas as de e(t e(tens ensión ión y com compre presió sión n son diferentes, lo que va a posibilitar que el esfuer-o en compresión pueda ser menor para una misma velocidad. Esto es así porqu rque en los vehículos interesa utili-ar una característica de amortiguamiento más blanda en compresión, con objeto de evitar que la transmisión reciba la acción de grande gra ndes s fue fuer-a r-as s compre compresi sivas vas que se gen genera eraría rían n cu cuand ando o la rueda se encuentra con un obstáculo. 2e esta manera, cuando la rueda sube, el efecto del amortiguador es peque1o, casi todo el trabajo lo reali-a el elemento elástico de la suspensión, mientras que cuando la rueda baja, el efecto de amor am orti tigu guam amie ient nto o es mu muy y su supe peri rior or,, co cons nsig igui uién éndo dose se as asíí disminuir las oscilaciones. E(isten dos tipos de amortiguadores hidráulicos:
a% 9mo'ti"uado'es de doble tubo: "on los más comunes. os hay de dos tipos: no presuri-ados $a $ac ceite% y presuri-ados $aceite y gas%. os amo'ti"uado'es de doble tubo constan de dos cámaras: una llamada interior y otra de reserva, como se aprecia en la figura adjunta. 2isponen de válvulas en el pistón y en la base del amortiguador, amortiguador, llamada válvula de pie. En este tipo de amortiguad amortiguadores ores,, cuand cuando o el vást vástago ago penetra en el interior del cuerpo del amortiguador, el aceite contenido en la cáma cámara ra inte interi rior or fluy fluye e sin sin resi resist sten enci cia a a tr trav avés és de los los orificios del pistón hacia el espacio generado al otro lado del mismo. "imu "imult ltán ánea eame ment nte, e, una una cier cierta ta cant cantid idad ad de ac acei eite te se ve despla-ada debido al volumen ocupado por el vástago en la cámara interior. Este aceite for-osamente pasa por la válvula de pie hacia la cámara de reserva $llena de gas en caso de los presuri-ados%. a fuer-a de amortiguamiento viene dada por la resistencia que impone la válvula de pie al paso del aceite. b% 9mo'ti"uado'es monotubo: 2e aparición más tardía que los de doble tubo, su uso cada veve - es está tá más más e( e(te tend ndid ido, o, sobr sobret etod odo o en ve vehí hícu culo los s de alta altas s prestaciones y vehículos de competición.
os amo'ti amo'ti"uado "uado'es 'es monotubo monotubo co con nstan tan de do dos s cá cám maras aras principales, una contiene el aceite y la otra gas a presión, estando separadas ambas cámaras por un pistón flotante. )or tanto, este tipo se considera también como amortiguadores hi hidr dráu áuli lico cos s pr pres esur urii-ad ados os,, co con n la sa salv lved edad ad qu que e tien tienen en só sólo lo válvulas en el pistón. En este tipo de amortiguad amortiguadores ores,, cuand cuando o el vást vástago ago penetra en el interior del cuerpo del amortiguador, ocupa un espacio en el interior de la cámara de aceite que se compensa con una cámar cá mara a de vol volume umen n var variab iable, le, gen genera eralme lmente nte rel rellen lena a de gas presuri-ado a presión. /l empujar el vástago, la presión que ejerce el aceite sobre dicho pistón flotante hace que la -ona del gas se comprima, aumentando la presión a ambos lados $gas y aceite%. / su ve-, el aceite se ve obligado a pasar a través de las válvulas del pistón principal. a fu fuer er-a -a de am amor orti tigu guam amie ient nto o en los los am amor orti tigu guad ador ores es monotubo viene dada por la resistencia que oponen dichas válvulas al paso del aceite. os amortiguadores monotubo presentan algunas ventajas con respecto a los de doble tubo no presuri-ados:
• 2i 2isp spon onen en de un una a bu buen ena a re refr frig iger erac ació ión n de debi bido do a qu que e la cámara está en contacto directo con el aire. Esto se traduce en una mayor eficiencia, dado que el amortiguador es un sistema que convierte la energía cinética en energía calorífica. • !ayor diámetro de pistón a igual diámetro de carcasa, lo que permite reducir las presiones de operación en el interior del amortiguador, amortiguador, que hace alargar su vida til de trabajo.
• El nivel de aceite no baja al quedar el vehículo estacionado, lo que evita funcionamientos deficientes cuando se vuelve a poner en marcha el vehículo. • 2e 2ebi bido do a la pr pres esur urii-ac ació ión, n, el acei aceite te no form forma a es espu puma ma,, evit ev itan ando do pr prob oble lema mas s de cav avit itac ació ión n y resu result ltan ando do un bu buen en amorti amo rtigua guami mient ento o inclus incluso o con peque1 peque1as as vib vibrac racion iones es de alt alta a frecuencia. • r rac acia ias s al pist pistón ón se sepa para rado dorr, no qu qued eda a rest restri ring ngid ida a la posición de montaje, pudiéndose colocar el amortiguador en cualquier posición, incluso tumbados. +omo desventajas se podrían citar las siguientes:
• !ayores costes derivados de requerimientos superiores de precisión, tolerancias de fabricación y estanqueidad del gas. • a valvulería es más compleja. • "u ma mayo yorr ne nece cesi sida dad d de es espa paci cio o pu pued ede e au aume ment ntar ar su longitud por encima de C
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