Suspensión de coche. Dispositivo e finalidade

A suspensión do coche conecta a parte do rodamento do coche coas rodas. De feito, trátase dun sistema de suspensión, que inclúe unha serie de pezas e conxuntos. A súa esencia é asumir o impacto de varias forzas que xorden no proceso de desprazamento pola estrada e facer que a conexión entre o corpo e as rodas sexa elástica.

As suspensións -dianteiras e traseiras- xunto co cadro, as vigas dos eixes e as rodas conforman o chasis do coche.

Unha serie de características do vehículo están directamente determinadas polo tipo e deseño específico da suspensión. Entre os principais parámetros deste tipo están a manipulación, a estabilidade e mesmo a suavidade.

A masa non suspendida é un conxunto de compoñentes que afectan directamente á estrada co seu peso. En primeiro lugar, trátase de rodas e pezas de suspensión e mecanismos de freo directamente conectados a elas.

Todos os demais compoñentes e pezas, cuxo peso se transfire á estrada a través da suspensión, constitúen a masa suspendida.

A relación de masa suspendida e non suspendida ten un efecto moi forte sobre o rendemento de condución do coche. Canto menor sexa a masa dos compoñentes non suspendidos en relación aos suspendidos, mellor será o manexo e a suavidade do paseo. En certa medida, isto tamén mellora a dinámica do coche.

Demasiada masa non suspendida pode aumentar a inercia da suspensión. Neste caso, conducir por unha estrada ondulada pode danar o eixe traseiro e provocar un accidente grave.

Case todos os compoñentes da suspensión están relacionados co peso non suspendido do vehículo. É comprensible, polo tanto, o desexo dos enxeñeiros de reducir o peso da suspensión dun xeito ou doutro. Para iso, os deseñadores están tentando reducir as dimensións das pezas ou utilizar aliaxes máis lixeiras en lugar de aceiro. Cada quilo gañado mellora gradualmente as características de marcha do coche. O mesmo efecto pódese conseguir aumentando a masa suspendida, pero para iso terás que engadir un peso moi importante. Para os turismos, a relación é de aproximadamente 15:1. Ademais, un aumento da masa total empeora a dinámica de aceleración.

En canto á comodidade

Un vehículo en movemento vibra constantemente. Neste caso, pódense distinguir oscilacións de frecuencia relativamente baixa e alta.

Desde o punto de vista da comodidade, o número de vibracións do corpo por minuto debe estar no rango de 60 a 120.

Ademais, debido ao uso de pneumáticos e outros compoñentes elásticos, as masas non suspendidas experimentan vibracións de maior frecuencia, uns 600 por minuto. O deseño da suspensión debe manter estas vibracións ao mínimo para que non se sintan na cabina.

E, por suposto, os golpes e golpes son inevitables durante a condución, cuxa intensidade depende do estado da superficie da estrada. Combater eficazmente o impacto do tremor debido aos baches na estrada é unha das tarefas importantes da suspensión.

En canto a manexabilidade

O vehículo debe manter unha determinada dirección de movemento e ao mesmo tempo cambiala facilmente a vontade do condutor. Unha das funcións da suspensión é proporcionar unha estabilización suficiente das rodas directrices para que o coche siga circulando en liña recta, independentemente dos golpes aleatorios que se produzan por defectos na superficie da estrada.

Cunha boa estabilización, as rodas de dirección volven á posición neutra con pouca ou ningunha intervención do condutor, e o coche móvese en liña recta, aínda que non se suxeita o volante.

O modo en que se moven as rodas en relación á estrada e á carrocería está determinado en gran medida pola cinemática da suspensión.

En termos de seguridade

A suspensión debe proporcionar un agarre óptimo dos pneumáticos á calzada para que o parche de contacto permaneza constante durante o movemento. Os cambios dinámicos na configuración (alineación, etc.), así como a xeometría da suspensión, deben ser mínimos. Isto é especialmente certo cando se conduce por desnivel na estrada e nas curvas. O deseño debe incluír elementos que reduzan o balance e minimicen a probabilidade de derrape e envorco da máquina, é dicir, proporcionen a suficiente estabilidade.

A suspensión do automóbil adoita estar formada por mecanismos de guía, compoñentes elásticos, un amortiguador de vibracións, unha barra estabilizadora, así como elementos de fixación, dispositivos de regulación e control.

Mecanismos de guía 

En primeiro lugar, trátase de varias pancas, das que podes aprender máis, así como de todo tipo de tracción, bastidores, extensións. Deles depende como e dentro de que límites é posible mover as rodas por distintos eixes e en distintos planos. Ademais, transmiten forzas de tracción e freada, así como influencias laterais, por exemplo, durante un xiro.

Dependendo do tipo de mecanismos de guía utilizados, todas as suspensións pódense dividir en dúas grandes clases: dependentes e independentes.

No dependente, as dúas rodas dun eixe están unidas ríxidamente entre si por medio dunha ponte (viga transversal). Neste caso, o desprazamento dunha das rodas, por exemplo, ao circular por un foso, provocará un desprazamento similar da outra.



Nunha suspensión independente, non existe esa conexión ríxida, polo que os desprazamentos verticais ou as inclinacións dunha roda practicamente non teñen ningún efecto sobre outras.



Ambas clases teñen as súas vantaxes e desvantaxes, que determinan o ámbito da súa aplicación. En canto aos turismos, aquí unha clara vantaxe resultou estar do lado das suspensións independentes. Aínda que o eixe traseiro en moitos casos aínda está instalado dependente, en ocasións tamén se pode atopar un sistema de panca de torsión semiindependente.

No eixe dianteiro, a suspensión dependente, debido á súa alta resistencia e simplicidade de deseño, segue sendo relevante en camións, autobuses e algúns SUV.

Dedícase á comparación de sistemas dependentes e independentes.

O deseño pode incluír un número diferente de pancas e poden estar situadas de diferentes xeitos. Segundo estas características, pódense distinguir suspensións monopanca, dobre panca e multi-link cunha disposición lonxitudinal, transversal ou oblicua.

Elementos elásticos 

Estes inclúen resortes, barras de torsión, varios tipos de resortes, así como bisagras de caucho-metal (bloques silenciosos), grazas aos cales as palancas e resortes son móbiles. Os elementos elásticos reciben golpes ao chocar contra baches na estrada e suavizan significativamente o seu impacto sobre a carrocería, o motor de combustión interna e outros compoñentes e sistemas do coche. E, por suposto, aumentan o nivel de confort dos que están na cabina.

Na maioría das veces, no deseño dunha suspensión independente utilízanse resortes cilíndricos, feitos de aceiro especial para resortes utilizando unha tecnoloxía especial. Tales elementos elásticos son fiables, non necesitan mantemento e, ao mesmo tempo, permítenche obter a mellor suavidade. Nos turismos, os resortes substituíron case completamente aos resortes.



A figura mostra unha disposición esquemática dunha suspensión de resorte con dous brazos oscilantes.

Na suspensión de aire, os resortes de aire úsanse como elemento elástico. Ao cambiar a presión do gas no cilindro nesta forma de realización, é posible axustar rapidamente a rixidez do sistema, así como a cantidade de distancia ao chan. A adaptación automática conséguese grazas a un sistema de sensores e unha unidade de control electrónica. Non obstante, o custo deste dispositivo é moi elevado e só se instala en coches de elite. Ademais, a suspensión de aire adaptativa é moi difícil e cara de reparar e, ao mesmo tempo, é bastante vulnerable en estradas en mal estado.



amortiguador de vibracións 

El realiza o seu papel. Está deseñado para amortiguar as vibracións derivadas do uso de compoñentes elásticos, así como os fenómenos resonantes. En ausencia dun amortecedor, as vibracións nos planos verticais e horizontais reducen significativamente a controlabilidade e, nalgúns casos, poden provocar unha emerxencia. 

Moitas veces, o amortecedor combínase con elementos elásticos nun dispositivo, que realiza inmediatamente un conxunto de funcións.

Barra antirrollo 

Esta peza está instalada tanto no eixo dianteiro como no traseiro. Está deseñado para reducir o balance lateral ao virar en curva e reducir a probabilidade de que a máquina se envorque.



Podes aprender máis sobre o dispositivo e o principio de funcionamento da barra estabilizadora.

Fixador 

Para conectar as pezas de suspensión ao cadro e entre si, utilízanse tres tipos de fixación: atornillados, con e a través de compoñentes elásticos (bisagras e casquillos de caucho-metal). Estes últimos, ademais de cumprir co seu cometido principal, tamén axudan a reducir os niveis de ruído absorbendo vibracións nun determinado espectro de frecuencias.

Normalmente, o deseño tamén prevé limitadores para o desprazamento das pancas. Cando o vehículo pasa un golpe importante, o parachoques de goma absorberá o impacto antes de que o amortecedor alcance o seu límite superior ou inferior. Así, impídese a falla prematura do amortecedor, do seu soporte superior e do silent block inferior.

O tema é demasiado amplo para cubrir todos os seus aspectos nun artigo. Ademais, os enxeñeiros de deseño traballan constantemente para mellorar os dispositivos existentes e desenvolver outros novos. A dirección máis prometedora son os sistemas de adaptación automática ás condicións específicas da estrada. Ademais dos xa mencionados resortes neumáticos, utilízanse, por exemplo, barras estabilizadoras axustables, que son capaces de cambiar a súa rixidez segundo un sinal da ECU.



En varios coches, instálanse amortecedores axustables que cambian a rixidez da suspensión debido ao funcionamento dunha válvula solenoide.

Nunha suspensión hidropneumática, o papel dos compoñentes elásticos é desempeñado por esferas, cuxas seccións illadas separadas están cheas de gas e líquido. No sistema Hydractive, a esfera hidropneumática forma parte do puntal de suspensión.



Non obstante, todas estas opcións son caras, polo que a maioría dos condutores teñen que contentarse cos mellores sistemas MacPherson e resortes con dous brazos oscilantes.

Ninguén está a salvo de problemas nas nosas estradas, polo que non será superfluo familiarizarse cos sinais dos posibles. E non deixes de ler.