Revista Polo del Conocimiento


Open Journal Systems

 

 

 

Evaluacin de los sistemas de suspensin de un vehculo tipo Sedan

 

Evaluation of the suspension systems of a sedan type vehicle

 

Avaliao dos sistemas de suspenso de um veculo tipo sedan

 

Kevin Gustavo Morales-Paredes I
kevin.morales393@ist17dejulio.edu.ec
 https://orcid.org/0000-0002-2456-317X 


,Edison Roberto lvarez-Jaramillo II
ealvarez@ist17dejulio.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-4887-9379
Francisco Pozo III
dpozo@ist17dejulio.edu.ec
 https://orcid.org/0000-0002-3276-1491
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: [email protected]

 

 

Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

 

* Recibido: 23 de septiembre de 2022 *Aceptado: 18 de octubre de 2022 * Publicado: 01 de noviembre de 2022

 

 

        I.            Instituto Superior Tecnolgico 17 de Julio, Urcuqu, Ecuador.

     II.            Instituto Superior Tecnolgico 17 de Julio, Urcuqu, Ecuador.

   III.            Instituto Superior Tecnolgico 17 de Julio, Urcuqu, Ecuador.

 

 

 


 

Resumen

El objetivo de esta investigacin se bas en evaluar el sistema de suspensin de un vehculo tipo sedn, a travs de una investigacin de tipo documental y bibliogrfica, ya que se consultaron diversos textos, tales como tesis de grado, monografas, artculos cientficos, entre otros. Los vehculos estn provistos de diversos sistemas que sirven para que estos funcionen y cumplan su funcin, uno de ellos es el de suspensin, el cual es el encargado de brindar confort a sus ocupantes, pero tambin soportar las ruedas sobre el pavimento, adems de soportar todas las vibraciones e irregularidades que se presenten en su marcha. Este sistema est constituido por varias partes o piezas tales como: rotulas, manguetas, brazos de suspensin, amortiguadores, barras de torsin, barra estabilizadora, muelles de goma, ballestas y muelles helicoidales. Cada uno de estos cumple una funcin para garantizar que el sistema de suspensin cumpla su funcin, de esta manera se indica que el desarrollo del tema permiti conocer cmo hacer la evaluacin al sistema de suspensin para un vehculo tipo sedn.

Palabras claves: Sistema; Suspensin; Evaluacin; Vehculo; Sedan.

 

Abstract

The objective of this research was based on evaluating the suspension system of a sedan-type vehicle, through a documentary and bibliographical investigation, since various texts were consulted, such as thesis, monographs, scientific articles, among others. . The vehicles are provided with various systems that serve to make them work and fulfill their function, one of them is the suspension system, which is responsible for providing comfort to its occupants, but also supporting the wheels on the pavement, in addition to supporting all the vibrations and irregularities that appear in its march. This system is made up of several parts or pieces such as: ball joints, stub axles, suspension arms, shock absorbers, torsion bars, stabilizer bar, rubber springs, leaf springs and coil springs. Each one of these fulfills a function to guarantee that the suspension system fulfills its function, in this way it is indicated that the development of the topic allowed to know how to make the evaluation of the suspension system for a sedan type vehicle.

Keywords: System; Suspension; Evaluation; Vehicle; Sedan.

 

Resumo

O objetivo desta pesquisa baseou-se na avaliao do sistema de suspenso de um veculo do tipo sed, por meio de uma investigao documental e bibliogrfica, uma vez que foram consultados diversos textos, como teses, monografias, artigos cientficos, entre outros. Os veculos so dotados de diversos sistemas que servem para faz-los funcionar e cumprir sua funo, um deles o sistema de suspenso, que responsvel por proporcionar conforto aos seus ocupantes, mas tambm apoiar as rodas no pavimento, alm de suportar todas as as vibraes e irregularidades que aparecem em sua marcha. Este sistema composto por vrias partes ou peas tais como: rtulas, mangas de eixo, braos de suspenso, amortecedores, barras de toro, barra estabilizadora, molas de borracha, molas de lmina e molas helicoidais. Cada um destes cumpre uma funo para garantir que o sistema de suspenso cumpra a sua funo, desta forma indica-se que o desenvolvimento do tpico permitiu saber como fazer a avaliao do sistema de suspenso para um veculo do tipo sedan.

Palavras-chave: Sistema; Suspenso; Avaliao; Veculo; Se do.

 

Introduccin

En el mercado existen diversos modelos y tipos de vehculos, sin embargo, los vehculos tipos sedan, segn lo expone Morocho y Muoz (2019) tienen las siguientes caractersticas: son de techo fijo y rgido, su capacidad en la parte delantera es el puesto del conductor y el acompaante, mientras que en la parte trasera son de 2 o 3 pasajeros, y generalmente son de 2 a 4 puertas laterales con tapa bal, por lo que se puede deducir, que son todos los vehculos pequeos.

Los automviles cuentan con diferentes sistemas para poder funcionar, y uno de estos sistemas es el de suspensin, el cual es el que sostiene las ruedas sobre el piso y es el que soporta todas las vibraciones que se ocasionan al iniciar el recorrido del vehculo.

Como todo sistema compuesto de piezas y elementos, se requiere la implementacin de evaluaciones peridicas, a fin de verificar si estas se encuentran en buen estado, por lo que es importante realizarlas bien al detectar algn sonido o movimiento irregular en el vehculo o siguiendo las instrucciones del fabricante sobre los mantenimientos y sustitucin de piezas.

La presente investigacin tiene como finalidad evaluar el sistema de suspensin en vehculos tipo sedn, esta informacin es de gran importancia para aquellas personas y empresas que poseen vehculos, dndoles una orientacin sobre como conocer el momento en que este sistema necesita la reparacin o sustitucin de algunas de sus piezas y de esta forma poder garantizar la seguridad de los ocupantes, adems, de garantizar una mayor vida til.

 

Metodologa

La presente investigacin es de tipo documental, se efectu a travs de una revisin bibliogrfica de distintos documentos cientficos, acadmicos, tales como: artculos de revistas, tesis de grado, proyectos de investigacin, entre otros, los cuales permitieron obtener informacin relevante sobre el tema desarrollado: Evaluacin de los sistemas de suspensin de un vehculo tipo sedn.

Los sistemas de suspensin juegan un papel muy importante en el funcionamiento ptimo del vehculo, por lo cual es necesario aplicar evaluaciones peridicas y de esta forma evitar daos mayores y accidentes, los cuales se pueden producir por piezas daadas o en mal estado.

 

Resultados y discusin

En este sentido, Surez et al. (2022) mencionan que el sistema de suspensin es uno de los siete sistemas fundamentales que conforman un vehculo automotor, y su objetivo es absorber aquellas irregularidades del terreno por el cual se traslada, adems de mantener las ruedas en contacto con este, suministrando confort a los pasajeros y seguridad en la marcha, asimismo protege la carga y las piezas del vehculo.

 

Fuente: (Tarazona, 2021)

Figura 1: Sistema de suspensin de un vehculo

 

Por otro lado, Prez (2019) seala que los sistemas de suspensin no solo buscan la comodidad de sus ocupantes, sino otros factores como:

         Proteccin del vehculo

         Conservar el contacto de las ruedas con la carretera

         Asegurar la estabilidad

         Mejorar la direccin

Por otra parte, Alvarado et al. (2022) mencionan que entre las principales funciones de este sistema, es soportar el peso del chasis, absorber sacudidas, permitirle al conductor una direccin eficiente del vehculo y proporcionar confort y seguridad a todos los ocupantes.

Algunas de las caractersticas que debe tener una suspensin, Bancayan (2020) indica que:

         Deben aguantar el peso total del vehculo, y de esta forma evite las malformaciones que son producidas por irregularidades o malas maniobras.

         Ser elsticas para que los neumticos se adapten al rea.

         El rango de oscilacin que produce una mayor confortabilidad es de uno a dos por segundo.

         Cuando los muelles que se usan son blandos, se da un mejor recorrido y la cantidad de oscilacin es superior., por lo cual no se originan cambios bruscos en el viaje y se crea un ambiente ms confortable.

 

Fuente: (Bancayan, 2020)

Figura 2: Caractersticas del sistema de suspensin

 

Adems, los sistemas de suspensin poseen caractersticas propias de rigidez y amortiguamiento, segn lo sealado por Villarroel (2018), y casi todos los vehculos comparten un modelo bsico de aislamiento para hacer frente a las irregularidades de la carretera, lo cual se muestra en la figura 3.

 

Fuente: (Villaroel, 2018)

Figura 3: Modelo bsico de suspensin

 

Por otra parte, tambin menciona que hay dos tipos de sistemas de amortiguamiento, el sistema dependiente, el cual consta de un eje rgido que se acopla directamente con ambas ruedas ubicndolas de manera paralela una con la otra. El segundo sistema es el independiente, el cual usa una conexin entre las ruedas de manera universal a travs de barras y brazos mviles, es decir que el desplazamiento de las ruedas se realiza de modo aislado una de la otra, lo cual genera mayor estabilidad y control del vehculo. En la figura 4 se muestran ambos sistemas.

 

 

 

 

 

 

Fuente: (Villaroel, 2018)

Figura 4: Suspensin dependiente (a) e independiente (b)

 

En este sentido, cabe sealar, lo sealado por Estvez y Vallejos (2022) que dentro de los sistemas de suspensin se tiene:

         Sistemas de tringulos superpuestos

         Sistemas a eje multi brazo

         Sistemas de brazo oscilante inclinado

         Eje torsional

         Brazos arrastrados

         Sistema McPherson

Este ltimo sistema es el que se utiliza ms en la actualidad tanto en el tren delantero como en la parte posterior. Este tipo requiere que la carrocera sea ms resistente en los sitios donde son fijados los amortiguadores y muelles, para que cumplan con el objetivo de absorber los esfuerzos transmitidos por la suspensin.

Adems, no es solo realizar evaluaciones, sino tambin, implementar mantenimientos peridicos que permitan alargar la vida til de cada una de las piezas o elementos que conforman el sistema de suspensin.

Segn lo mencionan Guachichulca y Mayancela (2021), cualquier mquina, luego de un determinado tiempo de uso se afronta procesos de desgate, los cuales pueden originarse por su uso, por una mala manipulacin, entre otros, lo cual origina que la vida til disminuya y se presenten inconvenientes econmicos.

Por lo anterior, se deduce entonces, que para evitar cualquier inconveniente es necesario plantearse un adecuado mantenimiento que permita prolongar un funcionamiento continuo.

En cuanto a los mantenimientos existes tres tipos, los cuales segn Garca (2020) son:

-          Mantenimiento correctivo: Se orienta a la correccin de los desperfectos observados en los equipos, maquinarias o instalaciones, permite localizar las averas y realizar la respectiva reparacin. Este mantenimiento es mucho ms costoso que un mantenimiento preventivo.

-          Mantenimiento Preventivo: Su finalidad es minimizar o evitar la reparacin, a travs de revisiones peridicas y con la sustitucin de aquellos elementos o piezas que tengas algn desgaste o estn daadas. En este mantenimiento es necesario desmontar parcial o totalmente las piezas para verificar su estado, reemplazando aquellos que lo ameriten. Sera efectivo cuando se realice con frecuencia.

-          Mantenimiento predictivo: Combina los dos mantenimientos anteriores, y se basa en la experiencia con una aplicacin del mantenimiento predictivo muy baja, por lo que se afrontan retos como:

         Alto costo de mantenimiento

         Disponibilidad de activos

         Fallas continuas por falta de anlisis y prediccin

         Impericia en la vida til y poca informacin de los estados de los elementos

En este sentido, aplicar mantenimientos a tiempo, garantizara un ahorro monetario, adems de garantizar una mayor vida til de cada una de las piezas que conforman cualquier sistema.

Igualmente, Casagrande y Mndez (2022), sealan que al sistema de suspensin es muy comn efectuarles mantenimientos y reparaciones, dado al desgates de las piezas, por lo que es importante que estos mantenimientos se realicen peridicamente a fin de minimizar los daos, as como tambin evitar acciones por causas como: desestabilizacin, perdida de neumticos, piezas rotas, entre otros daos.

Es importante sealar que el sistema de suspensin est compuesto por varias partes o piezas que unen la rueda con el cuerpo del vehculo Cuertn (2021), estas piezas ayudan a que la fuerza este distribuida, por lo cual deben estar en ptimas condiciones para que puedan cumplir con su objetivo, ya que de esto depender tanto la marcha del vehculo como la seguridad de los que lo ocupan. Estas piezas son:

-          Silentblock y cojinetes elsticos: Es un elemento de unin elstico, cuyo objetivo es amortiguar los golpes entre dos elementos en los cuales se registra un movimiento. Para el montaje es necesario hacerlo con presin usando una gata hidrulica y es necesario reemplazarlo cuando se genera una holgura en la unin. Estos generalmente son utilizados en los brazos de suspensin y en el chasis.

-          Rotulas: Tambin son elementos de unin y fijacin de la suspensin y direccin, son variables permiten el movimiento en tres distintos planos, son de bajo peso y su ensamble es fcil. Para cambiarlas es preciso verificar si presentan alguna deformidad las cual puede ser ocasionadas por golpes o si presenta holgura originadas por las oscilaciones ocasionadas por la carretera. Para fijarlas puede ser a travs del roscado interno o externo.

-          Mangueta o cubo: Estn fabricadas de acero o en aleaciones, es la que une al cubo de la rueda y la rueda con los elementos de la suspensin. Su diseo depender de la geometra del automvil. En la parte interior dela mangueta van los rodamientos los cuales son los encargados de que la rueda gire. El mantenimiento se realiza cuando presentan deformaciones a consecuencias de algn golpe.

-          Trapecio o brazo de suspensin: Estn fabricadas por fundiciones o chapas de acero embutidas, tienen como objetivo soportar al automvil por medio de la suspensin. La unin al buje se hace con elementos elsticos como los silentnlocks y para efectuar el guiado se usan las rotulas, lo cual soporta los esfuerzos que se generan en el funcionamiento.

-          Tirantes de suspensin: Son brazos que estn hechos de acero, pueden ser longitudinales o transversales, y estn ubicados entre la carrocera y la mangueta o trapecio y su objetivo es la sujecin de estos y facilitar su guiado.

-          Topes de suspensin: Su objetivo es servir de tope para el conjunto de suspensin y evitar los desgastes excesivos y contactos violentos entre las partes metlicas. Tienen formar de saco o casquillo. Para su mantenimiento es necesario lubricarlas cada cierto tiempo, a fin de alargar su vida til.

-          Elementos elsticos: Estos pueden ser primarios los cuales son los amortiguadores y secundarios que se ubican entre la carrocera y el chasis como son: muelles de goma. Barras de torsin, ballestas y muelles helicoidales, su objetivo es calar las oscilaciones producidas por la carretera. Estos garantizas el confort y la seguridad de cada uno de los pasajeros del vehculo.

         Muelles de goma: Estn vulcanizados entre piezas de metal, son muy sensibles a la temperatura y a productos qumicos. Son amortiguadores auxiliares, los esfuerzos aplicados son de comprensin y traccin. Su capacidad de amortiguar depender de los cambios de temperatura, la flexibilidad es progresiva, son de bajo costo y no necesitan mantenimiento.

         Barra estabilizadora: Generalmente se ubican en el eje delantero o trasero, o en ambos, la sujecin se hace a travs de rotulas o cojinetes elsticos y son en forma de U, estn fabricados de acero para garantizar una mejor resistencia. Su objetivo es minimizar la inclinacin que se origina en la carrocera cuando el automvil pasa por una curva, estabilizndolo. Para su mantenimiento se deben revisar los extremos donde se encuentran sujetas.

         Ballestas: Se ubican en el eje delantero o trasero, son varias lminas de acero resistente y elstico. Absorben las oscilaciones que son generadas por la carretera, sus hojas se aprietan a travs de abrazaderas y un perno que se le llama capuchino, permiten la marcha entre estas cuando se transforman por el peso al que son sometidas. Es necesario que se mantengan lubricadas, ya que cuentas con un depsito o graseros.

         Muelles helicoidales: Se ubican generalmente en los ejes delanteros o traseros de forma vertical, en los vehculos modernos, estos sustituyen a las ballestas en la parte del eje trasero. El de forma helicoidal es un cable de acero elstico, donde el nmero de espiras depender del dimetro y material de fabricacin. Su montaje es sencillo, ya que sus extremos son planes y se pueden ubican en el apoyo ligero. Su funcin es sustituir el trabajo de las ballestas y barras de torsin, cuando son sometidos a una carga, la seccin del muelle se halla en estado de torsin.

         Barras de torsin: Son cilndricas, sujetadas por sus extremos, vuelve a su estado normal luego de que se deje de aplicar torsin. Es importante que el esfuerzo de elasticidad no sea aplicado en la barra de manera excesiva ya que producira deformaciones, lo cual depender del material en el que estn hechas, generalmente son de acero elstico y se ubican de forma transversal o longitudinal.

         Amortiguadores: Son esenciales dentro del sistema de suspensin, estn muy cerca de las ruedas, y su posicin generalmente es vertical. El automvil presenta oscilaciones cada vez en que atraviesa obstculos, lo cual hace que los neumticos tiendan a despegarse. La funcin es garantizar que las ruedas no se despeguen de la carretera, minimizando as, las oscilaciones y evitar el desgaste excesivo.

Como resultado de la investigacin y segn lo desarrollado, es evidente que el sistema de suspensin es de gran importancia para que el funcionamiento del vehculo sea eficaz, por lo cual es necesario recurrir a la mecnica, con el propsito de realizar evaluaciones peridicas del mismo.

Segn lo expone Toaquiza (2022), la mecnica de suspensin se trata de efectuar una observacin visual a los amortiguadores hidrulicos e identificar el componente que requiere una sustitucin, como por ejemplo: terminales de direccin, articulacin de direcciones, amortiguadores, barras estabilizadoras, rotulas de suspensin inferiores y superiores.

Sin embargo, es importante que el conductor pueda identificar cuando es necesario realizar una evaluacin de este sistema, lo cual puede hacerlo con una simple observacin e identificacin de anomalas. Alguna de estas anomalas segn lo menciona Cepeda et al. (2022) son:

-          Rebotes excesivos: Se presenta al pasar por baches o cuando hay irregularidades en la va.

-          Reaccin extraa al pasar por curvas o cuando se frena de forma fuerte: Generalmente cuando se frena bruscamente el chasis se desliza horizontalmente de un lado a otro. Y cuando se pasan por curvas, el vehculo tiende a inclinarse hacia el exterior y sufre su viraje, es decir, tiende a ir recto.

-          Cuando note algn desgaste en los neumticos: Al observar algn desgate en los extremos o centro, es indicativo de que algo en el sistema no est funcionando correctamente.

-          Ruidos cuando se pasa por un bache o curva: Los baches y curvas, ocasionan que el sistema de suspensin reciba un mayor impacto, por lo cual si se detectan ruidos extraos, es seal que alguna de sus piezas est daada.

-          Desnivelacin del vehculo: Cuando el vehculo presenta algn desnivel bien hacia uno de los lados o hacia delante o hacia atrs.

Todos estos indicios indican que el sistema de suspensin necesita una evaluacin por parte de especialistas en el rea, usando herramientas y equipos dispuestos para ello, los cuales revisaran cada una de las piezas y detectar cul de ellas se encuentra daado y est causando el mal funcionamiento.

La evaluacin deber ser realizada en el momento en que se observe alguna de las anomalas nombradas en caso de presentarse, o siguiendo las instrucciones que ofrece el fabricante del vehculo.

 

Conclusin

Los sistemas de suspensin garantizar un buen desplazamiento del vehculo y por ende, brinda un confort en quienes lo ocupan, sin embargo, algn desperfecto en algunas de sus piezas, hace que esto no se cumpla.

Por tal motivo, es esencial que este se someta a evaluaciones y mantenimientos peridicos, a fin de preservar la seguridad al conducir, adems de garantizar el buen funcionamiento del sistema, reemplazando aquellas piezas que por motivo de uso y tiempo se desgastan.

Sin embargo es de vital importancia que el dueo del vehculo pueda detectar las anomalas mencionadas, ya que esto le permitir recurrir a tiempo para efectuar el mantenimiento y reparaciones necesarias.

 

Referencias

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