Daniel Picon Ceñera
Curso: 1EV
Nº exp. 40.441
En la suspensión hidroneumática, los resortes utilizados en la suspensión convencional son sustituidos por dos fluidos que aseguran su funcionamiento.
Las irregularidades del pavimento se transmiten a través del líquido al gas, el cual absorbe las oscilaciones de los elementos mecánicos. El gas, generalmente nitrógeno, constituye el elemento elástico de la suspensión, es decir, el resorte. El líquido es frenado en su movimiento al pasar a través de un orificio de frenado, efectuando la amortiguación y permitiendo así una suspensión de gran flexibilidad de funcionamiento.
El elemento básico de un sistema hidráulico esta formado por el conjunto cilindro – pistón, que puede desempeñar dos funciones diferentes: generador de presión y receptor de presión.
Sobre el generador de presión es conveniente saber que:
a) Una fuerza aplicada sobre una superficie genera una presión
b) Cuanto menor es la superficie de aplicación mayor es la presión generada.
Sobre el receptor de presión es conveniente saber que:
a) Una presión aplicada sobre una superficie genera una fuerza.
b) Cuanto mayor es la superficie sobre la que se ejerce la presión, mayor es la fuerza generada.
Si disponemos de una fuente de presión y necesitamos una fuerza importante para accionar un sistema, es preferible elegir una gran superficie sobre la que aplicar la presión.
Sustituye al conjunto resorte – amortiguador del sistema de suspensión convencional. Está formado por un cilindro unido a la carrocería. Este cilindro lleva una esfera en un extremo que a su vez incorpora el amortiguador. En el interior del cilindro se desplaza un pistón, el cual va unido al brazo de suspensión a través de una bieleta. La esfera actúa como acumulador principal. El nitrógeno que contiene se comprime o expande absorbiendo los choques en función de la presión del liquido originada por el movimiento del pistón.
El amortiguador esta equipado con válvulas de láminas para frenar la llegada de líquido a la esfera.
El corrector de altura permite, mediante un sistema de eje distribuidor, alimentar con líquido la esfera y el cilindro o enviar el liquido hacia el deposito. La llegada del liquido a presión a los cilindros eleva el vehiculo. Esto se produce automáticamente en función de la carga, a través del mando unido a la barra estabilizadora o bien, manualmente cuando el conductor acciona un mando. El retorno de liquido hacia el deposito hace descender el vehiculo.
- Dos cilindros: uno por cada rueda, con un pistón unido al brazo de suspensión por una bieleta que se desplaza en función de las irregularidades que puedan sufrir las ruedas contra el suelo.
- Dos esferas: una por cada rueda, unidas a la extremidad del cilindro.
- Dos amortiguadores: para absorber las oscilaciones y evitar los reajustes bruscos del par esfera – cilindro frente a las irregularidades de la superficie de la carretera.
- Un corrector de altura: conserva una altura variable a voluntad del conductor.
- Una válvula anticaida: Su función consiste en mantener la altura constante respecto al suelo evitando que el vehiculo baje de altura durante un largo tiempo sin funcionar.
- Líquido hidráulico: Fluido especial para circuitos hidráulicos, cuyas características pueden ser de origen mineral LMH (liquido hidráulico mineral) o sintético LHS (liquido hidráulico sintético)
- Las canalizaciones: se utilizan para unir los elementos del circuito hidráulico, según su aplicación pueden ser metálicas, de goma, goma reforzada o plásticos.
Para asegurar la estanqueidad entre los elementos y las canalizaciones se utilizan bridas de apriete, guarnecidos de goma, juntas tóricas y juntas con reten de teflón.
A. Fuente de presión: Para suministrar liquido a presión a todos los órganos hidráulicos del vehiculo se dispone de una fuente de alta presión. Esta compuesta por 5 órganos:
I. Deposito: Esta construido de chapa embutida y realiza varias funciones:
- Almacena el líquido necesario para un buen funcionamiento de los órganos.
- Recoge el líquido suministrado por la bomba cuando esta se encuentra desconectada del circuito.
- Recoge los retornos de utilización para su almacenamiento y posterior utilización.
- Purifica el líquido mediante la decantación de las impurezas que pueda contener.
- Refrigera el líquido.
- Reposa el líquido espumoso.
- Visualiza el nivel de líquido.
II. Bomba de alta presión: Es una bomba mecánica que es arrastrada por el motor mediante una correa. Aspira el líquido hidráulico contenido en el depósito para enviarlo a presión a los elementos. Puede ser de 2 tipos según la disposición de los pistones:
1. Paralelos al eje: La bomba de alta presión esta formada por 5 o 6 pistones de aspiración central, dispuestos circularmente, accionados por un plato oscilante. Los cilindros están mecanizados directamente en el cuerpo de la bomba
2. Perpendiculares al eje: Esta bomba esta formada por 8 pistones en dos sectores de presión:
§ Un sector con 6 pistones para proporcionar mucho caudal y poca presión al circuito hidráulico de la dirección
§ Un sector con 2 pistones para proporcionar mucha presión y poco caudal al circuito hidráulico de suspensión y frenos. Los 8 pistones de la bomba son iguales.
III. Conjunto disyuntor: Es el dispositivo de regulación de presión formado por dos válvulas de pistón con sus respectivos muelles tarados, que van alojadas en un mecanismo llamado conjuntor – disyuntor. Tiene la misión de mantener la presión constante de acuerdo con los valores establecidos por el fabricante, comprendidos entre 145 bares min. Y 170 bares máx. Su funcionamiento consta de 2 fases:
1. Fase de conjunción: Cuando la bomba de alta presión arrastrada por el motor alcanza una presión capaz de vencer el muelle de conjunción, permite el abastecimiento de los circuitos de suspensión y frenos.
2. Fase de disyunción: Cuando en el circuito de abastecimiento de suspensión y frenos existe una presión capaz de vencer el muelle de disyunción, permite la salida de líquido hacia el depósito.
IV. Acumulador principal: Es un deposito que almacena liquido a presión y lo libera en función de las necesidades del circuito. Esta formado por una esfera de chapa embutida dividida en dos por una membrana deformable de caucho flexible. Una parte esta llena de nitrógeno a presión y la otra unida a la salida, recibe el líquido a presión. Su capacidad total es de 400 cm3.
NOTA: Debemos tener en cuenta que:
- El líquido hidráulico es incomprensible.
- El gas es un fluido comprimible y puede ser acumulado bajo presión.
En el funcionamiento del acumulador se cumple el principio de las acciones recíprocas:
- Un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro cuerpo.
- Si este ultimo ejerce una fuerza igual y opuesta sobre el primero, ambos cuerpos se encuentran en equilibrio.
V. Válvula de seguridad: Esta formada por un pistón con su correspondiente muelle tarado e incorpora un manocontacto que detecta la falta de presión del liquido. Interviene para suministrar prioritariamente la presión necesaria a los órganos que deben permitir la parada urgente del vehiculo. En caso de fallo en el circuito hidráulico, la válvula concede preferencia a la alimentación de aquellos órganos que intervienen en la seguridad de los pasajeros (frenos)
B. Sistema de suspensión hidroneumática: Esta formado por los siguientes elementos:
I. Cilindro: Se trata de un cilindro de asistencia que permite el desplazamiento de la rueda y el reglaje de altura. Esta compuesto por:
- Cuerpo de cilindro
- Pistón, unido a un vástago protegido por un guardapolvo
- Tope hidráulico de compresión
- Tope de expansión
- Juntas de estanqueidad
El cilindro se une a la rueda siguiendo sus movimientos verticales, y el pistón, a través del vástago, a la carrocería. Esta disposición es utilizada en el tren delantero. El cilindro hace de eje directriz determinando las cotas de dirección. En el tren trasero, el cilindro es soportado por la carrocería y el pistón sigue los movimientos del brazo de suspensión a través de una bieleta.
Los topes sirven para limitar los desplazamientos de las ruedas y se encuentran integrados en el bloque de suspensión.
Los movimientos de distensión son limitados por un tope interior de goma guiado por el vástago.
Los movimientos de compresión son limitados por una arandela que lleva un orificio en el que se encaja un tetón. Este deja pasar el liquido y crea un laminado que permite que el pistón llegue a tope de forma progresiva.
II. La esfera: Es similar a un acumulador principal con la incorporación del amortiguador. El gas que contiene es nitrógeno que constituye el elemento elástico de la suspensión. La esfera cumple la función de muelle neumático.
La presión de tarado y el volumen de las esferas son determinadas en función de los parámetros siguientes:
- Los pesos soportados por el eje
- Las posibilidades de desplazamiento del pistón en los dos sentidos.
- La temperatura máxima de funcionamiento
- El confort.
La presión de tarado en los bloques de suspensión de un mismo eje son iguales, pero diferente entre la parte delantera y la trasera, ya que los pesos suspendidos son diferentes. Estas esferas tienen una capacidad de 400 o 500 cm3.
Funcionamiento: El liquido asegura la unión entre el gas y los órganos suspendidos del vehiculo y las ruedas. El líquido...
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