sistema de suspensión

SISTEMA DE SUSPENSIÓN

Principios de la suspensión.

En tiempos de los carruajes una preocupación fue tratar de hacer más cómodos los vehículos. Los caminos empedrados eran una tortura para los ocupantes, pues cada hoyo o piedra que las ruedas pasaran se registraba donde se sentaban con la misma magnitud.

Se acolcharon los asientos, se pusieron unos resortes en el pescante del cochero, para reducir esos impactos, pero el problema aún no se resolvía.

 Hasta que se colgó la cabina del carruaje, con unas correas de cuero, desde unos soportes de metal que venían de los ejes de modo que quedaba suspendida por cuatro soportes y cuatro correas.

El resultado no fue el deseado, aunque los golpes eran parcialmente absorbidos, la cabina se bamboleaba sin control, añadiendo a los golpes el mareo. Sin embargo, podemos decir que ahí nació el concepto de suspensión: un medio elástico que además de sostener la carrocería asimile las irregularidades del camino.

A medida que las suspensiones evolucionaban y se hacían más eficientes, las ruedas disminuyeron su tamaño. Esto se debe a que las ruedas de gran diámetro reducían el efecto de las irregularidades del camino; y las ruedas pequeñas las registraban más, porque entraban en los hoyos en mayor proporción.

Con el desarrollo del motor de combustión interna aplicado a los vehículos, las ruedas evolucionaron, de la rueda de radios pasaron a la de metal estampado y a la de aleación ligera; de la llanta de hierro a la de hule macizo, después al neumático de cuerdas o tiras diagonales y finalmente al radial.

Función de la suspensión

Su función es la de suspender y absorber los movimientos bruscos que se producirían en la carrocería, por efecto de las irregularidades que presenta el camino, proporcionando una marcha suave, estable y segura. Para lograr dicha finalidad estos componentes deben ir entre el bastidor (carrocería) y los ejes donde van las ruedas. Denominamos suspensión al conjunto de elementos que se interponen entre los órganos suspendidos y no suspendidos. Existen  otros elemento con misión amortiguadora, como los neumáticos y los asientos. Los elementos de la suspensión han de ser lo suficientemente resistentes y elásticos para aguantar las cargas a que se ven sometidos sin que se produzcan deformaciones permanentes ni roturas y también para que el vehículo no pierda adherencia con el suelo.

 

Elementos de la suspensión

Principales elementos:

1-Resortes o Muelles: Son elementos colocados entre el bastidor y lo más próximo a las ruedas, que recogen directamente las irregularidades del terreno, absorbiéndolas en forma de deformación. Tienen buenas propiedades elásticas y absorben la energía mecánica, evitando deformaciones indefinidas. Cuando debido a una carga o una irregularidad del terreno el muelle se deforma, y cesa la acción que produce la deformación, el muelle tenderá a oscilar, creando un balanceo en el vehículo que se reduce por medio de los amortiguadores. Existen de 3 tipos:

-Ballestas: Están compuestas por una serie de láminas de acero resistente y elástico, de diferente longitud, superpuestas de menor a mayor, y sujetas por un pasador central llamado “perno-capuchino”. Para mantener las láminas alineadas llevan unas abrazaderas. La hoja más larga se llama “maestra”. Termina en sus extremos en dos corvaduras formando un ojo por el cual, y por medio de un silembloc de goma, se articulan en el bastidor. Mediante los abarcones, se sujetan al eje de la rueda. En uno de sus extremos se coloca una gemela, que permite el desplazamiento longitudinal de las hojas cuando la rueda coja un obstáculo y, en el otro extremo va fijo al bastidor.

El siembloc consiste en dos casquillos de acero entre los que se intercala una camisa de goma.

Si la ballesta es muy flexible se llama blanda, y, en caso contrario, dura; usándose una u otra según el peso a soportar. Las ballestas pueden utilizarse como elemento de empuje del eje al bastidor. Para evitar que el polvo o humedad, que pueda acumularse en las hojas, llegue a “soldar” unas a otras impidiendo el resbalamiento entre sí y, por tanto, la flexibilidad, se recurre a intercalar entre hoja y hoja láminas de zinc, plástico o simplemente engrasarlas.

Suelen tener forma sensiblemente curvada y pueden ir colocadas longitudinalmente o en forma transversal, esta última forma es empleada en la suspensión por ruedas independientes, siendo necesario colocar en sus extremos las gemelas.

Existen balletas llamadas “parabólicas”, en las cuales las hojas no tienen la misma sección en toda su longitud. Son más gruesas por el centro que en los extremos. Se utilizan en vehículos que soportan mucho peso.

 Muelles helicoidales: Otro medio elástico en la suspensión. No puede emplearse Como elemento de empuje ni de sujeción lateral, por lo que es necesario emplear bielas de empuje y tirantes de sujeción. Con el diámetro variable se consigue una flexibilidad progresiva; también se puede conseguir con otro muelle interior adicional. La flexibilidad del muelle será función del número de espiras, del diámetro del resorte, del espesor o diámetro del hilo, y de las características elásticas del material. Las espiras de los extremos son planas, para favorecer el acoplamiento del muelle en su apoyo. Los muelles reciben esfuerzos de compresión, pero debido a su disposición helicoidal trabajan a torsión.

 

 Barra de torsió N: Medio elástico, muy empleadas, en suspensiones independientes traseras en algunos modelos de vehículos. También son empleadas en la parte delantera. Su funcionamiento se basa en que si a una barra de acero elástica se la fija por un extremo y al extremo libre le someto a un esfuerzo de torsión (giro), la barra se retorcerá, pero una vez finalizado el esfuerzo recuperará su forma primitiva. El esfuerzo aplicado no debe sobrepasar el límite de elasticidad del material de la barra, para evitar la deformación permanente. Su montaje se puede realizar transversal o longitudinalmente. La sección puede ser cuadrada o cilíndrica, siendo esta última la más común. Su fijación se realiza mediante un cubo estriado.

2- Amortiguadores: La deformación del medio elástico, como consecuencia de las irregularidades del terreno, da lugar a unas oscilaciones de todo el conjunto. Cuando desaparece la irregularidad que produce la deformación y, de no frenarse las oscilaciones, haría balancear toda la carrocería. Ese freno, en número y amplitud, de las oscilaciones se realiza por medio de los amortiguadores. Los amortiguadores transforman la energía mecánica del muelle en energía calorífica, calentándose un fluido contenido en el interior del amortiguador al tener que pasar por determinados pasos estrechos. Pueden ser de fricción o hidráulicos, aunque en la actualidad sólo se usan estos últimos. Los hidráulicos, a su vez pueden ser giratorios, de pistón o telescópicos; aunque todos están basados en el mismo fundamento. El más extendido es el telescópico .

TIPOS DE AMORTIGUADORES

DE CONTENIDO DE ACEITE          Este tipo es usado en suspensiones de vehículos y motos.

CARGADO DE GAS          Estos tiene un pistón extra en el fondo del cilindro del amortiguador con aceite sobre la cabeza y gas a alta presión por debajo de esta.

DE TANQUE DE RESERVA             La reserva de este tipo de amortiguadores es usada con el fin de ayudar a disipar mejor el calor.

COMPONENTES DEL AMORTIGUADOR TELESCÓPICO:

Se compone de dos tubos concéntricos, cerrados en su extremo superior por una empaquetadura, a través de la cual pasa un vástago, que en su extremo exterior termina en un anillo por el que se une al bastidor. El vástago, en su extremo interior, termina en un pistón, con orificios calibrados y válvulas deslizantes. El tubo interior lleva en su parte inferior dos válvulas de efecto contrario. El tubo exterior lleva en su parte inferior un anillo por el que se une al eje de la rueda. Un tercer tubo, a modo de campana y fijo al vástago, sirve de tapadera o guarda polvo. Se forman tres cámaras; las dos en que divide el émbolo al cilindro interior, y la anular, entre ambos cilindros.

 

FUNCIONAMIENTO:

Al flecarse la ballesta o comprimirse el muelle, baja el bastidor, y con él, el vástago, comprimiendo el líquido en la cámara inferior, que es obligado a pasar por los orificios del émbolo a la cámara superior, pero no todo, pues el vástago ocupa lugar; por tanto, la otra parte del líquido pasa por la válvula de la parte inferior del cilindro interior a la cámara anular. Este paso obligado, del líquido a una y otra cámara, frena el movimiento oscilante, amortiguando la acción de ballestas y muelles de suspensión. Cuando ha pasado el obstáculo, el bastidor tira del vástago, sube el pistón y el líquido se ve forzado a recorrer el mismo camino, pero a la inversa, dificultado por la acción de las válvulas, con lo que se frena la acción rebote. La acción de este amortiguador es en ambos sentidos, por lo que se le denomina “de doble efecto”.

Su colocación no es vertical, sino algo inclinados, más separados los extremos inferiores que los superiores, para dar más estabilidad al vehículo.

 3- Barra Estabilizadora: Al tomar las curvas con rapidez el coche se inclina, hacia el lado exterior, obligado por la fuerza centrífuga. Para contener esa tendencia a inclinarse se emplean los estabilizadores, que están formados por una barra de acero doblada abiertamente.  Por el centro, se une al bastidor mediante unos puntos de apoyo sobre los que puede girar; por sus extremos se une a cada uno de los brazos inferiores de los trapecios. La elasticidad del material trata de mantener los tres lados en el mismo plano. Al tomar una curva, uno de los lados recibe más peso que el otro y trata de aproximarse a la rueda; la barra se torsiona por este peso y ese mismo esfuerzo se transmite al otro brazo, tratando de mantener ambos lados de la carrocería a la misma distancia de las ruedas, con lo que se disminuye la inclinación al tomar las curvas.

Otros elementos:

1- Bandejas: su finalidad es controlar los movimientos longitudinales de las ruedas, por efecto de las salidas y frenadas fuertes, además permitir libremente los movimientos verticales de las ruedas, por las irregularidades que presenta el camino.

 

2- Topes de gomas: tiene como finalidad evitar los golpes directos de metal con metal, cuando las oscilaciones pasan de los rangos normales.

3- Rótulas: tiene por finalidad permitir libremente los movimientos verticales de las ruedas, como también los movimientos angulares de la dirección.

4- Tensor o barra tensora: su finalidad es la de controlar los movimientos longitudinales, cuando en lugar de bandeja traen brazo de suspensión.

5- Candados: tienen por finalidad permitir la libre extensión de las hojas aceradas del paquete de resortes, como también su curvatura.

Tipos de Sistemas de Suspensión

Todos los sistemas que se describen a continuación constan de elementos elásticos (ballestas, muelles helicoidales, barras de torsión o fuelles neumáticos), amortiguadores y barras estabilizadoras. Los diferentes tipos de suspensión pueden ser: con eje rígido (delantero, trasero), independiente (delantero, trasero) o especiales.

Diferencias entre suspensión con eje rígido y la independiente.

La solución moderna en la suspensión independiente en los vehículos ha alcanzado casi a la totalidad de los turismos, y en los camiones existen muchos casos de adopción en sus ejes delanteros. Aunque al sistema se le han dado innumerables soluciones, todas buscan las grandes ventajas que reporta y que por su importancia destacan, la de disminuir los efectos de los pesos no suspendidos, a los cuales no se puede amortiguar su movimiento por ballestas, que los golpes y oscilaciones que recibe una rueda no se comunican a su pareja de eje, y que el contacto con el piso es más seguro y la suspensión más flexible, sin peligro tan cercano de rotura. Todas estas ventajas hacen una marcha más confortable del vehículo, más segura su dirección y por lo tanto más garantía en altas velocidades.

En el sistema de eje rígido se inclina la carrocería cuando encuentra un resalte y en el independiente el bastidor permanece horizontal y las ruedas verticales, por lo que necesitan el complemento de potentes amortiguadores y unos protectores o topes de caucho que limiten las oscilaciones.

Suspensión con eje rígido delantero

 Suspensión con Ballestas

En la actualidad se emplean en camiones. Se caracterizan por unos movimientos amplios y progresivos. La interacción de los amortiguadores de doble efecto, el estabilizador y los muelles de goma huecos proporcionan un excelente confort, tanto en el vehículo cargado como vacío. Las gemelas del extremo posterior eliminan los tirones característicos de las suspensiones convencionales. Los muelles de goma huecos contribuyen a ello cuando se transportan grandes cargas por malos caminos, e impiden también las torsiones del eje delantero en las frenadas fuertes. Se utilizan en vehículos pesados ballestas parabólicas con un número reducido de hojas, ya que soportan mayores pesos.

 Suspensión con Fuelles

En la suspensión en camiones se utilizan fuelles de nylon, reforzados con goma. Son muy resistentes al aceite, productos químicos y desgaste mecánico.

Los fuelles se montan entre un collar que hay en el bastidor y un pistón metálico, que permanece en su sitio obligado por un perno de guía. En los movimientos de la suspensión el fuelle cede, comprimiéndose el aire que hay dentro, proporcionando una contrapresión que aumenta en forma continua, lo que hace que los movimientos de la suspensión sean suaves y regulares. En los fuelles hay un muelle de goma que impide que se rebasen los movimientos, permitiendo seguir manejando el vehículo, un corto trecho, en casos de que se pinchara un fuelle. Estos pueden cambiarse rápida y sencillamente por el conductor o en el taller, sin necesidad de herramientas especiales.

Suspensión con eje rígido trasero

 Suspensión con Ballestas

La suspensión posterior tiene dos ballestas a cada lado. Se caracteriza por su progresividad, debido a que la longitud activa disminuye al aumentar la carga, lo que hace que la ballesta se vuelva más dura. Estas ballestas son fáciles de reforzar y reparar. El eje trasero es guiado por patines en el lado del bastidor y por un eslabón sujeto en el anclaje delantero.

 Suspensión con fuelles (Sistema Volvo)

Tiene un eje propulsor con ruedas gemelas y eje portador de ruedas sencillas, así como elevador. Una válvula sensible a la carga regula automáticamente la altura libre sobre el suelo. El eje propulsor está totalmente suspendido mediante cuatro fuelles de aire y el eje portador (alzable) con dos. Además lleva amortiguadores y barras estabilizadoras.

Suspensión independiente delantera

 Sistema por ballestas delanteras

La suspensión independiente con ballesta transversal, es quizás de las más antiguas, existiendo múltiples aplicaciones. La ballesta es fijada, a la carrocería, en su punto medio y sus extremos forman pareja con los brazos triangulares, para soporte de los pivotes-manguetas, portadores de las ruedas. Entre el pivote y el punto fijo, en el bastidor, se acopla un amortiguador hidráulico telescópico.

 Sistema por trapecio articulado delantero y muelles helicoidales

La muestra una suspensión típica de trapecio articulado. El brazo mangueta va unido a dos trapecios formados por unos brazos, que se articulan al bastidor. En el brazo inferior se apoya el muelle y se le une el amortiguador .El otro extremo del muelle y amortiguador se apoyan y unen, respectivamente, al propio bastidor. El peso y las irregularidades hacen oscilar a los brazos, comprimiendo el muelle y siendo absorbidas las oscilaciones por el mismo amortiguador.

 Suspensión delantera por barra de torsión.

En este sistema, para la suspensión del eje delantero, se montan las barras en sentido longitudinal y paralelas.

Suspensión independiente trasera

 Suspensión trasera por ballesta

En la actualidad se emplea poco en turismos. Se monta uniendo la ballesta al bastidor, en su parte central con bridas, y los extremos por medio de gemelas al eje trasero.

 Suspensión trasera por trapecio articulado y muelles helicoidales

En los vehículos de tracción delantera suelen utilizarse, como norma general, para las ruedas traseras sistemas a base de trapecios articulados y muelles helicoidales. Se diferencian del sistema articulado delantero en que, como estas ruedas tienen que moverse siempre en la misma dirección, uno de los brazos tiene la base más ancha cerca de la rueda, para mantener el paralelismo en las mismas, estando sujeto a la carrocería con tirantes para absorber los esfuerzos de frenado y aceleración.

 Suspensión trasera tipo Mac Pherson

Este tipo de suspensión, lleva un brazo único, tirante de sujeción y el soporte telescópico en cada rueda trasera acoplado a la parte superior el eje de la rueda. En el interior de este tubo se acopla el amortiguador, y el muelle se asienta sobre dos cazoletas, una solidaria al tubo y la otra apoyada en la carrocería. Se trata de una unión elástica, como puede verse en la figura. Este sistema resulta mecánicamente muy sencillo y, al ser ligeras sus partes móviles, contribuye a que las ruedas superen las irregularidades del terreno sin mucha variación en el ángulo que forman con el mismo. Con este montaje la carrocería tiene que ser más resistente en los puntos donde se fijan los soportes telescópicos, con objeto de absorber los esfuerzos transmitidos por la suspensión .

 Suspensión trasera con brazos arrastrados

Los brazos arrastrados están montados sobre pivotes que forman ángulo recto con el eje longitudinal del vehículo y unen las ruedas firmemente en posición, al tiempo que les permite un movimiento de subida y bajada. El conjunto del diferencial se apoya en el bastidor del vehículo en la carrocería.

Sistemas especiales de suspensión

Sistemas conjugados

Si la suspensión delantera y la trasera del mismo lado se comunican, se dice que el sistema es conjugado. La principal ventaja que se obtiene al unir así la suspensión delantera y trasera, es que se consigue una gran reducción en el cabeceo del vehículo, que se mantiene más nivelado, lo que se traduce en una mayor comodidad de los ocupantes. Dos sistemas: Hydrolastic, de funcionamiento hidráulico; y el sistema de unión por muelles, con mandos mecánicos.

Sistema Hydrolastic

Cada una de las ruedas posee una unidad de suspensión que desempeña las funciones de muelle y amortiguador, se fijan al bastidor y están unidas por medio de las tuberías, los elementos de suspensión del mismo lado. En su interior, y en uno de los extremos, lleva una masa cónica de caucho que desempeña los efectos de muelle. El otro extremo se cierra mediante los diafragmas, en el que apoya un pistón conectado a los brazos de las unidades de suspensión. La cámara que media está dividida por una campana metálica con una válvula bidireccional doble de goma. Cuando la rueda delantera sube para salvar un obstáculo, el diafragma se desplaza hacia adentro, impulsando el líquido a través de los orificios del tabique metálico y de la válvula bidireccional, cuya resistencia constituye el efecto amortiguador. El movimiento del diafragma reduce el volumen de la cámara y aumenta la presión, desplazando parte del líquido por la tubería de conexión. Esto hace que el diafragma del otro elemento sea empujado hacia afuera con lo que sube la suspensión.

 Sistema de unión por muelles

Consiste en unir los brazos delantero y trasero, de cada lado del vehículo, por un cilindro, en cuyo interior hay un muelle. En cada una de las ruedas hay un amortiguador de inercia.

 Sistema de suspensión hidroneumática

En esta suspensión se combinan, perfectamente, la gran flexibilidad y la corrección automática de la altura que mantiene constante la distancia al suelo. Permite reducir las reacciones transmitidas por las ruedas a la carrocería (confort), mantener constantes las fuerzas de contacto de las ruedas con el suelo, y amortiguar, de forma inmediata, la tendencia al salto de las ruedas (estabilidad en carretera). El sistema de suspensión hidroneumática que equipa los modelos de la gama Citröen está constituido por dos fluidos: líquido y gas. El muelle mecánico clásico es sustituido por una masa de gas (nitrógeno), encerrado en una esfera de acero.La carrocería reposa sobre 4 bloques neumáticos, cuya función entra en acción al realizarse los desplazamientos de las cuatro ruedas independientes. El líquido es el elemento que asegura la unión entre la masa gaseosa y los elementos móviles de los ejes: los brazos de suspensión. El líquido permite también compensar automáticamente, mediante variaciones de su volumen, los cambios de altura del vehículo (por ejemplo, los que resultarían al cargar el vehículo).Un mando mecánico manual permite hacer variar la altura del vehículo, para facilitar el franqueo de obstáculos o el cambio de una rueda.

Suspensión neumática

El estudio de este sistema se realizó anteriormente al desarrollar independientemente, la suspensión delantera y trasera neumática. Entre las grandes ventajas de la suspensión neumática hay que incluir la constancia de sus características, que proporcionan una marcha suave independientemente de si el vehículo va cargado o vacío. Ello reduce los daños de transporte, confiere mayor longevidad al chasis y un mejor confort para el conductor.

Modelos de suspensión mecánica

Según el tipo de elementos empleados y la forma de montajes de los mismos, existen varios sistemas de suspensión, todos ellos basados en el mismo principio de funcionamiento. Constan de un sistema elástico, amortiguación y barra estabilizadora independientes para cada uno de los ejes del vehículo.

Actualmente existen distintas disposiciones de suspensión cuyo uso depende del tipo de comportamiento que se busca en el vehículo: mayores prestaciones, más comodidad, sencillez y economía, etc.

Principio básico

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.  En la figura inferior podemos ver como al elevarse una rueda, se extiende su inclinación al eje y de este a la otra rueda. Como el eje va fijado directamente sobre el bastidor, la inclinación se transmite a todo el vehículo.

Este montaje es muy resistente y más económico de fabricar, pero tiene la desventaja de ser poco cómodo para los pasajeros y una menor seguridad.

El sistema de suspensión "independiente" tiene un montaje elástico independiente que no está unido a otras ruedas. A diferencia del sistema rígido, el movimiento de una rueda no se transmite a la otra y la carrocería resulta menos afectada.

Suspensiones delanteras y traseras

No todos los modelos de suspensión pueden ser montados en el eje delantero o trasero distintamente; la mayor o menor facilidad de adaptación a las necesidades específicas de los dos ejes ha determinado una selección, por lo que cada tipo de suspensión se adapta mejor a uno de los dos ejes.

Clasificación de las suspensiones

Se pueden clasificar las suspensiones mecánicas en tres grupos:

Suspensiones rígidas: en las que la suspensión de una rueda va unida a la otra mediante un eje rígido, se transmiten las vibraciones de una rueda a la otra.

Suspensiones semirrígidas: similares a las suspensiones rígidas pero con menor peso no suspendido.

Suspensiones independientes: en esta disposición las ruedas tienen una suspensión independiente para cada una de ellas. Por lo tanto no se transmiten las oscilaciones de unas ruedas a otras.

 Suspensiones rígidas

Esta suspensión tiene unidas las ruedas mediante un eje rígido formando un conjunto. Presenta el inconveniente de que al estar unidas ambas ruedas, las vibraciones producidas por la acción de las irregularidades del pavimento, se transmiten de un lado al otro del eje. Además el peso de las masas no suspendidas aumenta notablemente debido al peso del eje rígido y al peso del grupo cónico diferencial en los vehículos de tracción trasera. En estos últimos el grupo cónico sube y baja en las oscilaciones como un parte integradora del eje rígido. Como principal ventaja, los ejes rígidos destacan por su sencillez de diseño y no producen variaciones significativas en los parámetros de la rueda como caída, avance, etc. El principal uso de esta disposición de suspensión se realiza sobre todo en vehículos industriales, autobuses, camiones y vehículos todo terreno.

En la figura inferior se muestra un modelo de eje rígido actuando de eje propulsor. En estos casos el eje está constituido por una caja que contiene el mecanismo diferencial (1) y por los tubos (3) que contienen los palieres. El eje rígido en este caso se apoya contra el bastidor mediante ballestas (2) que hacen de elemento elástico transmitiendo las oscilaciones. Completan el conjunto los amortiguadores (4).

 En la figura inferior vemos una suspensión rígida trasera montada en el vehículo de la marca Lada Niva, que sustituye las ballestas por muelles. Esta suspensión no presenta rigidez longitudinal, de forma que el eje rígido lleva incorporada barras longitudinales que mantienen el eje fijo en su posición, evitando que se mueva en el eje longitudinal.

Además para estabilizar el eje y generar un único centro de balanceo de la suspensión, se añade una barra transversal que une el eje con el bastidor. A esta barra se le conoce con el nombre de de barra "Panhard". Tanto las barras longitudinales como la barra Panhard dispone de articulaciones elásticas que las unen con el eje y la carrocería.

Suspensión semirrígida

Estas suspensiones son muy parecidas a las anteriores su diferencia principal es que las ruedas están unidas entre sí como en el eje rígido pero transmitiendo de una forma parcial las oscilaciones que reciben de las irregularidades del terreno. En cualquier caso aunque la suspensión no es rígida total tampoco es independiente. La función motriz se separa de la función de suspensión y de guiado o lo que es lo mismo el diferencial se une al bastidor, no es soportado por la suspensión.

En la figura inferior se muestra una suspensión de este tipo. Se trata de una suspensión con eje "De Dion". En ella las ruedas van unidas mediante soportes articulados (1) al grupo diferencial (2), que en la suspensión con eje De Dion es parte de la masa suspendida, es decir, va anclado al bastidor del automóvil. Bajo este aspecto se transmite el giro a las ruedas a través de dos semiejes (palieres) como en las suspensiones independientes. A su vez ambas ruedas están unidas entre sí mediante una traviesa o tubo De Dion (3) que las ancla de forma rígida permitiendo a la suspensión deslizamientos longitudinales. Este sistema tiene la ventaja, frente al eje rígido. De que se disminuye la masa no suspendida debido al poco peso de la traviesa del eje De Dion y al anclaje del grupo diferencial al bastidor y mantiene los parámetros de la rueda prácticamente constantes como los ejes rígidos gracias al anclaje rígido de la traviesa. La suspensión posee además elementos elásticos de tipo muelle helicoidal (4) y suele ir acompañada de brazos longitudinales que limitan los desplazamientos longitudinales.

 Otra suspensión semirrígida "De Dion" pero que utiliza ballestas en vez de muelles

En la actualidad hay pocos coches que montan esta suspensión debido a que su coste es elevado. Alfa Romeo es uno de los fabricantes que monto este sistema, más en concreto en el modelo 75 (figura inferior). En la actualidad lo montan vehículos como el Honda HR-V y el Smart City Coupe.

 El "eje torsional" es otro tipo de suspensión semirrígida (semi-independiente), utilizada en las suspensiones traseras, en vehículos que tienen tracción delantera (como ejemplo: Volkswagen Golf). La traviesa o tubo que une las dos ruedas tiene forma de "U", por lo que es capaz de deformarse un cierto Angulo cuando una de las ruedas encuentra un obstáculo, para después una vez pasado el obstáculo volver a la posición inicial.

Las ruedas están unidas rígidamente a dos brazos longitudinales unidos por un travesaño que los une y que se tuerce durante las sacudidas no simétricas, dando estabilidad al vehículo. Esta configuración da lugar, a causa de la torsión del puente, a una recuperación parcial del ángulo de caída de alto efecto de estabilización, características que junto al bajo peso, al bajo coste y al poco espacio que ocupan, ideal para instalarla junto con otros componentes debajo del piso (depósito de combustible, escape, etc.). Esta configuración ha convertido a este tipo de suspensiones en una de las más empleadas en vehículos de gama media-baja.

 Suspensión independiente

Actualmente la suspensión independiente a las cuatro ruedas se va utilizando cada vez más debido a que es la más óptima desde el punto de vista de confort y estabilidad al reducir de forma independiente las oscilaciones generadas por el pavimento sin transmitirlas de una rueda a otra del mismo eje. La principal ventaja añadida de la suspensión independiente es que posee menor peso no suspendido que otros tipos de suspensión por lo que las acciones transmitidas al chasis son de menor magnitud.  El diseño de este tipo de suspensión deberá garantizar que las variaciones de caída de rueda y ancho de ruedas en las ruedas directrices deberán ser pequeñas para conseguir una dirección segura del vehículo. Por contra para cargas elevadas esta suspensión puede presentar problemas. Actualmente éste tipo de suspensión es el único que se utiliza para las ruedas directrices.

El número de modelos de suspensión independiente es muy amplio y además posee numerosas variantes. Los principales tipos de suspensión de tipo independiente son:

Suspensión de eje oscilante.

Suspensión de brazos tirados.

Suspensión McPherson.

Suspensión de paralelogramo deformable.

Suspensión multibrazo (multilink)

Suspensión de eje oscilante

La peculiaridad de este sistema que se muestra en la figura inferior es que el elemento de rodadura (1) y el semieje (2) son solidarios (salvo el giro de la rueda), de forma que el conjunto oscila alrededor de una articulación (3) próxima al plano medio longitudinal del vehículo. Este tipo de suspensión no se puede usar como eje directriz puesto que en el movimiento oscilatorio de los semiejes se altera notablemente la caída de las ruedas en las curvas. Completan el sistema de suspensión dos conjuntos muelle-amortiguador telescópico (4)

 Una variante de este sistema es el realizado mediante un eje oscilante pero de una sola articulación mostrada en la figura inferior. Esta suspensión es utilizada por Mercedes Benz en sus modelos 220 y 300. La ventaja que presenta es que el pivote de giro (1) está a menor altura que en el eje oscilante de dos articulaciones. El mecanismos diferencial (2) oscila con uno de los palieres (3) mientras que el otro (4) se mueve a través de una articulación (6) que permite a su vez un desplazamiento de tipo axial en el árbol de transmisión. El sistema también cuenta con dos conjuntos muelle-amortiguador (7).

 Suspensión de brazos tirados o arrastrados

Este tipo de suspensión independiente se caracteriza por tener dos elementos soporte o "brazos" en disposición longitudinal que van unidos por un extremo al bastidor y por el otro a la mangueta de la rueda. Si el eje es de tracción, el grupo diferencial va anclado al bastidor. En cualquier caso las ruedas son tiradas o arrastradas por los brazos longitudinales que pivotan en el anclaje de la carrocería.

Este sistema de suspensión ha dado un gran número de variantes cuyas diferencias estriban fundamentalmente en cuál es el eje de giro del brazo tirado en el anclaje al bastidor y cuál es el elemento elástico que utiliza.

En la figura inferior se muestra como los brazos tirados pueden pivotar de distintas formas: en la figura de la derecha los brazos longitudinales pivotan sobre un eje de giro perpendicular al plano longitudinal del vehículo. Este tipo de suspensión apenas produce variaciones de vía, caída o avance de la rueda. En la figura de la izquierda pivotan los brazos sobre ejes que tienen componentes longitudinales, es decir sobre ejes oblicuos al plano longitudinal del vehículo. A esta última variante también se la conoce como "brazos semi-arrastrados" y tiene la ventaja de que no precisa estabilizadores longitudinales debido a la componente longitudinal que tiene el propio brazo o soporte. Aquí las variaciones de caída y de vía dependen de la posición e inclinación de los brazos longitudinales por lo tanto, permite que se varié durante la marcha la caída y el avance de las ruedas con lo que se mejora la estabilidad del vehículo. En cuanto al tipo de elementos elásticos que se utilizan en estas suspensiones, se encuentran las barras de torsión y los muelles.

Sistemas de suspensión de brazos tirados con barras de torsión. Las barras se montan de manera transversal a la carrocería. Como mínimo se utilizan dos, pudiendo llegar incluso a montar cuatro en vehículos cuyo tarado deba ser mayor. Por ejemplo, existen modelos que montan dos barras de torsión en el puente trasero, mientras que un modelo similar pero con mayor motorización, monta cuatro barras unidas por una gemela.

Suspensión McPherson

Esta suspensión fue desarrollada por Earle S. McPherson, ingeniero de Ford del cual recibe su nombre. Este sistema es uno de los más utilizados en el tren delantero aunque se puede montar igualmente en el trasero. Este sistema ha tenido mucho éxito, sobre todo en vehículos más modestos, por su sencillez de fabricación y mantenimiento, el costo de producción y el poco espacio que ocupa.

Con esta suspensión es imprescindible que la carrocería sea más resistente en los puntos donde se fijan los amortiguadores y muelles, con objeto de absorber los esfuerzos transmitidos por la suspensión.

La figura inferior muestra un modelo detallado de una suspensión McPherson con brazo inferior y barra estabilizadora.

La mangueta (1) de la rueda va unida al cubo (2) permitiendo el giro de éste mediante un rodamiento (3). A su vez la mangueta va unida al bastidor a través de dos elementos característicos de toda suspensión McPherson:

El brazo inferior (4) que va unido a la mangueta (1) mediante una unión elástica (A) (rótula) y unido al bastidor mediante un casquillo (B).

El conjunto muelle helicoidal-amortiguador. El amortiguador (5) va anclado de forma fija a la parte superior de la mangueta (1) y el muelle (6) es concéntrico al amortiguador y está sujeto mediante dos copelas superior (C) e inferior (D). El amortiguador está unido al bastidor por su parte superior mediante un cojinete de agujas (7) y una placa de fijación (8). En las ruedas delanteras se hace necesaria la existencia de este cojinete axial ya que el amortiguador al ser solidario a la mangueta gira con ésta al actuar la dirección.

 La suspensión tipo McPherson forma un mecanismo de tipo triángulo articulado formado por el brazo inferior (4), el conjunto muelle-amortiguador y el propio chasis. El lado del triángulo que corresponde al muelle-amortiguador es de compresión libre por lo que sólo tiene un único grado de libertad: la tracción o compresión de los elementos elásticos y amortiguador. Al transmitirse a través del muelle-amortiguador todos los esfuerzos al chasis es necesario un dimensionado más rígido de la carrocería en la zona de apoyo de la placa de fijación (8).

Como elementos complementarios a esta suspensión se encuentra la barra estabilizadora (9) unida al brazo inferior (4) mediante una bieleta (10) y al bastidor mediante un casquillo (E), y en este caso un tirante de avance (11).

"Falsa" McPherson

Actualmente existen múltiples variantes en cuanto a la sustitución del tirante inferior (4) que pueden ser realizada por un triángulo inferior, doble bieleta transversal con tirante longitudinal, etc. A estos últimos sistemas también se les ha denominado "falsa" McPherson, aunque en cualquier caso todos ellos utilizan el amortiguador como elemento de guía y mantienen la estructura de triángulo articulado.

La suspensión clásica McPherson dispone de la barra estabilizadora como tirante longitudinal, mientras que las denominadas "falsa" McPherson ya absorben los esfuerzos longitudinales con la propia disposición del anclaje del elemento que sustituye al brazo inferior.

En la figura inferior se muestra un esquema McPherson donde se ha sustituido el brazo inferior por un triángulo (1) que va unido a la mangueta (2) mediante una rótula (A) y a la cuna del motor (3) mediante dos casquillos (C) y (D). El resto de los componentes es similar al de una McPherson convencional.

Suspensión de paralelogramo deformable

La suspensión de paralelogramo deformable junto con la McPherson es la más utilizada en un gran número de automóviles tanto para el tren delantero como para el trasero. Esta suspensión también se denomina: suspensión por trapecio articulado y suspensión de triángulos superpuestos

En la figura inferior se muestra una suspensión convencional de paralelogramo deformable. El paralelogramo está formado por un brazo superior (2) y otro inferior (1) que están unidos al chasis a través de unos pivotes, cerrando el paralelogramo a un lado el propio chasis y al otro la propia mangueta (7) de la rueda. La mangueta está articulada con los brazos mediante rótulas esféricas (4) que permiten la orientación de la rueda. Los elementos elásticos y amortiguador coaxiales (5) son de tipo resorte helicoidal e hidráulico telescópico respectivamente y están unidos por su parte inferior al brazo inferior y por su parte superior al bastidor. Completan el sistema unos topes (6) que evitan que el brazo inferior suba lo suficiente como para sobrepasar el límite elástico del muelle y un estabilizador lateral (8) que va anclado al brazo inferior (1).

 Con distintas longitudes de los brazos (1) y (2) se pueden conseguir distintas geometrías de suspensión de forma que puede variar la estabilidad y la dirección según sea el diseño de estos tipos de suspensión.

 La evolución de estos sistemas de suspensión de paralelogramo deformable ha llegado hasta las actuales suspensiones llamadas multibrazo o multilink.

 Suspensiones Multibrazo o Multilink

Las suspensiones multibrazo se basan en el mismo concepto básico que sus precursoras las suspensiones de paralelogramo deformable, es decir, el paralelogramo está formado por dos brazos transversales, la mangueta de la rueda y el propio bastidor. La diferencia fundamental que aportan estas nuevas suspensiones es que los elementos guía de la suspensión multibrazo pueden tener anclajes elásticos mediante manguitos de goma. Gracias a esta variante las multibrazo permiten modificar tanto los parámetros fundamentales de la rueda, como la caída o la convergencia, de la forma más apropiada de cara a la estabilidad en las distintas situaciones de uso del automóvil. Esto significa que las dinámicas longitudinal y transversal pueden configurarse de forma precisa y prácticamente independiente entre sí, y que puede alcanzarse un grado máximo de estabilidad direccional y confort

A principios de los noventa se comenzó a instalar estos sistemas multibrazo en automóviles de serie ya dando buenos resultados aunque había reticencias para los ejes no motores. En la actualidad las grandes berlinas adoptan este sistema en uno de los trenes o en ambos. Para que una suspensión se considere multibrazo debe estar formada al menos por tres brazos.

Las suspensiones multibrazo se pueden clasificar en dos grupos fundamentales:

Suspensiones multibrazo con elementos de guía transversales u oblicuos con funcionamiento similar al de las suspensiones de paralelogramo deformable.

Suspensiones multibrazo que además disponen de brazos de guía longitudinal con un funcionamiento que recuerda a los sistemas de suspensión de ruedas tiradas por brazos longitudinales.

En la figura inferior se muestra en la parte izquierda un sistema multibrazo delantero y en la derecha uno trasero del tipo paralelogramo deformable con tres brazos. La suspensión delantera consta de un brazo superior (1) que va unido a una mangueta (2) larga y curvada mediante un buje de articulación (A) y un brazo inferior transversal (3) que va unido a la mangueta por una rótula doble (B) y al bastidor por un casquillo (C) que aísla de las vibraciones. Cierra el paralelogramo deformable el propio bastidor como en cualquier suspensión de este tipo.

Esta suspensión dispone además de un tercer brazo (4) que hace de tirante longitudinal y que está unido al bastidor y mangueta de la misma forma que el brazo inferior transversal (3). La gran altura de la prolongación de la mangueta consigue una disminución de los cambios de convergencia de la rueda y un ángulo de avance negativo.

 La suspensión trasera (figura inferior) consta de un brazo superior (1) con forma de triángulo como la delantera, pero dispone de dos brazos transversales, superior (2) e inferior (3) y un tirante longitudinal inferior (4). Las articulaciones son similares al modelo de suspensión delantera.

Ambos sistemas poseen como elementos elásticos muelles helicoidales y amortiguadores telescópicos (5) y también barra estabilizadora. Observar que en la disposición delantera el amortiguador va anclado a la barra inferior transversal (3) mediante una horquilla.