Unidad 8 - Sistemas de suspensión de vehículos
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Sugerencias didácticas
·· El objetivo principal de esta unidad didáctica es que los alumnos conozcan los principios y los elementos que intervienen en la suspensión. También conocerán los tipos de suspensiones mecánicas más utilizados tanto en vehículos como en motocicletas y vehículos industriales. Por último, aprenderán a diagnosticar la suspensión y a realizar operaciones de mantenimiento. Ideas clave
Para conseguir este objetivo se propone empezar por la observación de las ideas clave correspondientes a esta unidad didáctica. Es muy interesante utilizar la Galería de imágenes de esta unidad, que se encuentra en el CD Recursos Multimedia, para apoyar nuestras explicaciones. De este mismo CD Recursos Multimedia, también podemos emplear los siguientes vídeos de taller: 5. Cambio de amortiguadores. 6. Comprobación de los amortiguadores. 13. Revisión del sistema de suspensión. Y llevar a cabo las actividades propuestas en el cuaderno de prácticas de taller asociadas a los vídeos que acabamos de ver: Práctica 5: Cambio de amortiguadores. Práctica 6: Comprobación de los amortiguadores. Práctica 13: Revisión del sistema de suspensión. Además, recomendamos realizar en clase las actividades del CD Actividades Digitales correspondientes a esta unidad, así como varios test del CD Generación de Pruebas de Evaluación para comprobar si los alumnos han alcanzado los objetivos propuestos.
Solucionario a las actividades propuestas Página 192
1·· ¿Cuáles son las diferencias entre masas suspendidas y no suspendidas? Una masa suspendida es aquella que no está en contacto directo o indirecto con el firme y es soportada por el sistema de suspensión. En cambio, una masa no suspendida está en contacto directo o indirecto con el firme y siempre antes de que intervengan los órganos de suspensión. 2·· ¿Qué es la resonancia en electromecánica? La resonancia es un fenómeno mecánico que se produce cuando una fuerza impulsa la masa en el ritmo de su oscilación, con lo cual hace aumentar la amplitud de las oscilaciones progresivas. 3·· ¿Qué factores intervienen en el aumento de la dureza de un muelle helicoidal? La dureza de un muelle helicoidal puede aumentar por: – Un mayor diámetro del alambre. – Un menor diámetro del muelle. – Una cantidad menor de las espiras.
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Cuando un vehículo realiza un movimiento se generan en él distintas fuerzas que se transmiten por toda la carrocería. Estas fuerzas provocan una transferencia de carga en los distintos ejes. Transferencia longitudinal Cuando un vehículo de tracción delantera va a iniciar la marcha y se acelera, la parte delantera de este sube, por lo que la parte trasera no solo debe soportar su carga sino que además se transfiere peso de la parte delantera a la trasera. El mismo fenómeno ocurre al desacelerar o frenar. En este caso, es el eje delantero el que se sobrecarga. Transferencia transversal La fuerza centrífuga que actúa sobre un vehículo cuando gira hace que el peso se transmita desde un lado de la carrocería al otro. Por ejemplo, en un giro a derechas, la parte derecha del vehículo se descarga de peso, el vehículo se balancea y parte de la carga se transmite a su lado izquierdo. Transferencia vertical Sobre el eje vertical también existe una transferencia de pesos y de carga cuando el vehículo se somete a distintas cargas o durante su movimiento de ascenso y descenso. Es decir, durante el trabajo de la suspensión el vehículo cambia de altura debido a la compresión y extensión del muelle. 3·· ¿En qué consiste el periodo de una oscilación? ¿Y la frecuencia? El periodo de una oscilación es el tiempo que tarda en realizarse una oscilación completa. Un periodo corto indica una oscilación rápida típica de un muelle duro, mientras que un periodo largo es típico de un muelle blando. La frecuencia es el número de oscilaciones por unidad de tiempo y viene determinada por el coeficiente de rigidez del muelle y por la masa muelleada del vehículo. La frecuencia propia de las masas no muelleadas en un vehículo medio se encuentra entre los 10 a 16 Hz, mientras que con la intervención de la suspensión la frecuencia propia de la masa muelleada se halla entre 1 Hz y 1,5 Hz. 4·· ¿Qué es un trapecio? Los trapecios son brazos articulados fabricados en fundición o en chapa de acero embutida que soportan el vehículo a través de la suspensión. Unen el buje mediante elementos elásticos (silentblocks) y elementos de guiado (rótulas) al vehículo soportando los esfuerzos generados por este en su funcionamiento. 5·· ¿Cuál es la misión de la barra Panhard? ¿Dónde y cómo se monta? La misión de la barra Panhard es disminuir el desplazamiento transversal del eje y permitir al bastidor desplazarse verticalmente. La barra Panhard se monta de forma transversal al vehículo y va unida mediante silentblocks, por un extremo al bastidor o chasis y, por el otro, al eje. 6·· ¿Qué diferencias existen entre una barra de torsión y una barra estabilizadora? La barra de torsión es un elemento elástico de muelleo de la suspensión, mientras que la barra estabilizadora es un sistema de antibalanceo del vehículo cuya principal misión es reducir la inclinación de la carrocería en las curvas beneficiando la estabilidad del vehículo. La barra de torsión se une, gracias a unos estriados de la propia barra, por un lado a un punto fijo de la carrocería y por el otro al trapecio de la rueda, mientras que la barra estabilizadora se une a la carrocería y a los brazos de suspensión de forma elástica a través de rótulas, silentblocks o cojinetes elásticos unidos directamente sobre la barra o mediante tirantes.
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7·· ¿Cuáles son las características principales de un muelle helicoidal? Las características principales del muelle helicoidal son (figura 7.30 en la página 162 del libro del alumno): – La altura (H). – El diámetro del hilo (d) y el diámetro medio del muelle (D). – El número de espiras y su paso. – El ángulo de inclinación de las espiras (ß). – El tipo de material. 8·· Enumera las funciones principales de un amortiguador. El amortiguador debe cumplir las siguientes funciones: – Garantizar un buen contacto de las ruedas con la calzada. – Asegurar la estabilidad de marcha, en especial en las curvas. – Disminuir las oscilaciones. – Evitar o disminuir el balanceo de la carrocería del vehículo. – Disminuir el desgaste de los neumáticos y de los componentes del chasis. 9·· ¿Cuáles son las diferencias entre una suspensión de eje rígido y una suspensión independiente? La principal diferencia entre ambas suspensiones es que en la suspensión de eje rígido los movimientos oscilatorios de una rueda, al pasar por un obstáculo, se transmiten a la otra, mientras que en la suspensión independiente cuando una rueda recibe una oscilación la otra no se ve afectada (figura 7.47 en la página 168 del libro del alumno). 10·· ¿En qué consiste la suspensión tipo McPherson? Esta suspensión está formada por un bloque en el que se integran el amortiguador y el muelle. El muelle se monta encerrado en el interior del amortiguador concéntrico a él. Por la parte inferior, el bloque de suspensión McPherson se une a la mangueta mediante tornillos o integrando el tubo del amortiguador en la mangueta. La unión a la carrocería se realiza mediante una unión flexible y un cojinete axial que permite el giro del bloque de suspensión con la rueda. Los movimientos de subida y bajada de la rueda son absorbidos por el muelle, y la intensidad de las oscilaciones es reducida por el amortiguador. .: APLICACIÓN :. 1·· Determina el estado de la suspensión de distintos vehículos del taller mediante la prueba del rebote. Respuesta libre. 2·· Sobre manuales de taller, identifica el tipo de suspensión que montan diversos vehículos y analiza de qué elementos está compuesta. Respuesta libre. 3·· Verifica las alturas de un vehículo con barras de torsión y realiza el reglaje de alturas según el manual de reparaciones. Respuesta libre.
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4·· Sustituye los amortiguadores delanteros o traseros de un vehículo del taller. Analiza el sistema de suspensión que monta y verifica el estado de los elementos. Respuesta libre. 5·· Sustituye los apoyos (silentblocks, bieletas, etc.) de la barra estabilizadora de un vehículo. Respuesta libre. 6·· Extrae de un bloque de suspensión McPherson el muelle y verifica sus componentes: tacos de goma, rodamientos, fuelle guardapolvos, vástago, soportes, etc. Respuesta libre. 7·· Sobre un puente trasero con barras de torsión, desmonta estas y realiza el calado de las barras a distintas alturas. Respuesta libre. 8·· Realiza el desmontaje y montaje de la ballesta de un vehículo y verifica los elementos comprobando su estado y realizando su mantenimiento. Respuesta libre.