- Sistema de suspensión
- Los diferentes tipos de suspensión
- Geometría de la suspensión
- Dirección
- Bomba de sistema de dirección
Sistema de suspensión
La actividad del taller de reparación viene regulada mediante un ley y de seguridad que engloba de forma genérica la actividad de reparación de los vehículos. Es por este motivo que vamos a exponer en primer lugar, de forma integral, todo el contenido del mismo desde los diferentes apartados en lo concerniente a conceptos y clasificaciones; condiciones y requisitos de la actividad; centros de diagnóstico y dictámenes técnicos; garantías y responsabilidades; competencias, infracciones y sanciones, etc.
Otro de los apartados importantes y que tienen una estrecha relación con los trabajos realizados, corresponde a los aspectos relacionados con las reformas de importancia que se llevan a cabo en el vehículo. en dicho sistemas de vehículo se hace una definición de las partes del motor, suspensión, dirección, frenos, caja de velocidades, diferencial sistemas auxiliare etc. sometidas a regulación: bastidor, estructura auto portante, número de bastidor, etc. también las tipificaciones de reforma, documentación, inspección técnica, etc.
Finalmente vamos a conocer los aspectos que hemos de tener en cuenta en el taller relacionado con la evaluación de riesgos laborales derivados del ejercicio de la actividad. Para ello presentamos los puntos más importantes que hemos de considerar en el taller para conseguir una actividad más segura y un medio ambiente laboral
Sistema de suspensión
Se conoce como suspensión automotriz, a las formas de utilizar las fuerzas mecánicas de torsión, con la pretensión, de amortiguar y suavizar el desplazamiento, de un vehículo, sobre irregularidades de la superficie de un terreno.
se conoce como componente de torsión a todo aquello que al comprimirse bajo fuerza, o peso, trata de regresar a su estado natural, se adiciona a este tipo de componentes, los amortiguadores, que tienen la función de graduar el proceso de acción y reacción; ayudando a que las fuerzas de torsión, tengan un movimiento suave. Ha corrido mucha agua desde que se invento el 1er vehículo, y como es de suponer, los fabricantes han venido ensayando y desarrollando, formas o sistemas, de aprovechar las fuerzas de torsión, con miras a lograr, un desplazamiento suave, y seguro de un vehículo. Lossistemas de suspensión, en mecánica automotriz, varían en forma, estilo, diseño, figura, y componentes; pero los principios y objetivos, siguen siendo los mismos:
Desplazamiento se sentirá suave, agradable y seguro, tanto al frenar como al tomar curvas; pero si usted excede el peso y/o velocidades especificadas, el sistema se exigirá al máximo, y en estas condiciones, el conducir será dificultoso y peligroso.
Tomando como base los principios de la aerodinámica, y las variantes aplicadas por los fabricantes, con la pretensión, de darle estabilidad, confort, durabilidad, seguridad, y versatilidad, al desplazamiento de un vehículo. Hemos diseñado estas paginas que esperamos ayuden a entender, y poder darle un mantenimiento adecuado, que lo ayude a sentirse mas tranquilo cuando conduzca su vehículo.
Componentes principales de sistema de suspensión
Bastidor o chasis
Ballestas
Muelles
Barra de torsión
Estabilizador
Amortiguadores
Trapecios
Soportes
Rotulas de trapecios
Neumáticos
Tren delantero
Funda
Sensores
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fig. 8
Componentes principales:
1. Muelle´
2. funda
3. estabilizador
4. carcasa de corona
5. tambor
6. puente del bastidor
7. bastidor o chasis
8. árbol de transmisión o flecha (cardan)
9. barra estabilizador
10. amortiguador
Suspensión delantera de dobles triangulo superpuestos
Suspensión rígida.
Este sistema tiene por finalidad de amortiguar directamente en continua comunicación entre dos rueda (neumáticos), ya sean dos delanteros o posteriores (traseras), así tenemos de un camión la rueda o neumático derecha recibe un golpey este golpe es advertido al neumático izquierdo
Componentes:
1. columpio oscilante del paquete de muelle
2. paquete de ballesta
3. abrazadera de paquete de ballesta
4. cubierta o tapa de diferencial
5. amortiguador
6. funda de eje posterior
7. neumático
La estabilidad de la suspensión trasera, ocupa brazos [tensor] de control, oscilantes entre la funda del eje, y el chasis. Asimismo un brazo de control en diagonal. En este caso el brazo de control, en diagonal [tensor], tiene la función de evitar que la parte trasera del vehículo "bote" [subir, y bajar en forma descontrolada] esto haría muy difícil el control del vehículo
suspensión neumática
Esta suspensión se basa en el mismo principio de la suspensión convencional o hidroneumática. Consiste en intercalar entre el bastidor y el eje de las ruedas o los brazos de suspensión un resorte neumático.
El resorte neumático está formado por una estructura de goma sintética reforzada con fibra de nailon que forma un cojín o balón vacío en su interior. Por abajo está unido a un émbolo unido sobre el eje o brazos de suspensión. Por encima, va cerrado por una placa unida al bastidor.
Los diferentes tipos de suspensión
La realización tecnológica actual permite responder a las diferentes demandas del sistema de suspensión mediante la implantación de tres finalidades diferentes:
la suspensión pasiva
la suspensión semiactiva
la suspensión activa
Suspensión pasiva: la suspensión y amortiguación entre las ruedas deben compensar por una parte los movimientos no deseados del vehículo, causados por la calzada y maniobras de conducción.
la suspensión semiactiva: mediante el empleo de sistemas regulados se permiten varias los mecanismos de suspensión y amortiguación para adaptarlos a necesidades de uso deportivo o de confort.
la suspensión activa: estos sistemas son llamados sumí activos y no necesitan de canal externo de emergencia. hay dos funciones distintas y interdependientes.
amortiguación variable según tres leyes "deportiva, media y confort"
corrección de la altura bajo casco.
suspensión mc pherson.
Esquema de suspensión más extendido en todo el parque automovilístico.
dota al vehículo de una gran estabilidad.
montaje en forma de columna formado por un elemento telescópico que dispone de amortiguador y muelle sobre el mismo eje el primero dentro del segundo, todo ello anclado en su parte inferior mediante unos tirantes transversales. la parte superior de dicha columna se llama torreta y va anclada al chasis.
la parte de la torreta es la más débil del conjunto y la que debe soportar los mayores esfuerzos.
se puede también colocar para el eje trasero, pero el volumen del maletero se ve perjudicado por el volumen que ocupan las torretas.
si bien la parte superior no varía, el diseño de la parte inferior es muy variable pues se puede colocar un triángulo inferior o brazos transversales.
Suspensión delantera mc persona de dobles brazos inferiores anclados a un subchasis.
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Geometría de la suspensión
Para entender con mayor detalle los variados sistemas que existen de suspensión, se hace necesaria una definición detallada de las variables que definen el comportamiento de una suspensión.
Ángulo de convergencia y ángulo de divergencia: es el ángulo definido entre cada una de las ruedas y el eje longitudinal del vehículo, siempre en su proyección horizontal.
Ángulo de avance: es el que provoca la auto alineación de las ruedas, dotando al vehículo de un elevado grado de estabilidad.
Ángulo de caída: es un ángulo que queda definido entre el plano de una rueda y la vertical al suelo. En la figura podemos ver que la caída es positiva pues la parte más alta de la rueda sobresale más que cualquier otra parte del neumático. También existe la caída negativa cuando la parte de contacto con el suelo sobresale más que cualquier otra parte del neumático. Este segundo caso suele darse en coches de gran potencia o de competición.
Función de partes:
La función de esta caja de dirección es muy sencilla. El tornillo sin fin está conectado con la columna de dirección por un juego de cruces, las cuales hacen que gire de derecha a izquierda o viceversa. Este tornillo sin fin está conectado por medio de unos dientes a lavara de cremallera, cuando el tornillo sin fin gira, la barra de cremallera se desliza de un lado al otro dentro de la carcasa. Esta barra de cremallera está conectada por medio de un sistema de brazos alano o bocina. Este sistema de brazos está conformado por una rotula interna, una barra de unión y una rotula externa. Larótula interna debe de estar cubierta por una bota para evitar la suciedad dentro de la carcasa, la cual podría dañarse por suciedad acumulada. El tope de ajuste nos ayuda a ajustar a la barra de cremallera con el tornillo sin fin, ya que el desgaste del tornillo sin fin puede causar que no logren hacer contacto para deslizar la barra de cremallera, causando la pérdida parcial o total de la dirección del vehículo. El tornillo de ajusta se debe de empujar en contra de la vaquerita, para que esta logre ajustar el contacto entre la barra y el tornillo sin fin
Fallas de caja de mecánica de cremallera:
Las fallas que pueden ocurrir en la dirección se pueden evitar con chequeo constante de sus partes, ahí que recordar que la dirección es uno de los sistemas más importantes del vehículo, y la pérdida total o parcial de este puede producir daños cuantiosos, sin mencionar los daños a personas que pueden llegar a ser mortales.
Algunas de las fallas más comunes son:
?desgaste de rótulas
?ruptura de botas
?anillo de cremallera o buje
?desajuste de cremallera y tornillo sin fin
?desgaste de hules de soporte.
Caja mecánica de bola recircularte.
partes:
?Columna de dirección
?Tornillo sin fin y balines
?Terca deslizante
?Sector dentado
? brazo pitman
? tope de ajuste
?Retenedores y empaques
? lubricado por medio de aceite
Función de partes:
La función de esta caja es un poco más complicada por la cantidad de partes que entran en juego, pero básicamente su función es sencilla. el tornillo sin fin está conectado a una columna de dirección la cual hace girar al tornillo sin fin, cuando este gira, hace que los balines se empujen uno al otro hacia arriba o hacia abajo, los cuales hacen que la tuerca deslizante también se deslice en ese patrón. Cuando la tuerca se desliza, hace contacto con el sector dentado y este gira de derecha a izquierda, el cualhace girar el brazo pitman. El brazo pitman mueve al sistema de rotulas y brazos, y estos a los naos de las llantas. Para ajustar el contacto de la tuerca deslizante y el sector dentado, esta caja tiene un tornillo de ajuste que empuja al sector dentado contra la tuerca deslizante.
Fallas de caja mecánica de bola recirculaste:
?desajuste o desgaste de sector dentado
? fugas en retenedores o respiradero
?entravamiento de caja por desgaste de balines
? daño en brazo pitman
?sujeción de la caja (amarre a carrocería)
?caja hidráulica de cremallera
Partes:
?Cremallera
?Carcaza
?Tornillo sin fin
? válvula interna de tornillo sin fin
?Líneas de fluido (tubería)
?Pistón (división de cámaras de Carter)
?Bush
la caja de dirección hidráulica tiene la finalidad de aportar un esfuerzo que venga a añadirse al que el conductor efectúa, sobre el volante, permitiendo una menor desmultiplicación en el mecanismo de mando y un volante de menor diámetro, con lo que resulta una dirección más sensible y la conducción más cómoda. Este sistema tiene la función de canalizar a alta presión (60 a 100 bar) procedente de una bomba accionada por el motor, haciéndolo llegar a uno u otro lado del embolo de un cilindro de trabajo, según el sentido de giro del volante.
Dirección
Introducción.
a fin de asegurar seguridad y facilidad en el mando el sistema de dirección debe mantenerse en buen estado. Con el tiempo, los extremos de la rarillas de dirección, las rótulas, el brazo loco, la banda de la dirección hidráulica y el mecanismo de la dirección puede desgastarse la grado que pueden causar problemas o incluso averías completas de la dirección. Este se ocupa de los problemas del sistema de dirección, su diagnostico y reparación. el sistema de dirección consiste en el volante de dirección y la unidad de la columna de dirección, que transmite la fuerza de dirección del conductor al engranaje de dirección; la unidad del engranaje de dirección, que lleva a cabo la reducción de velocidad del giro del volante de dirección, transmitiendo una gran fuerza a la conexión de dirección; y la conexión de dirección que transmite los movimientos del engranaje de dirección a las ruedas delanteras:
la alineación de la ruedas del automóvil incluye medir y ajustar los ángulo de alineación de las cuatro ruedas para colocarlas en correcta alineación en relación con el bastidor del vehículo. Las ruedas correctamente alineadas proporcionan máxima duración de las llantas, facilidad de manejo, buena economía de combustible y seguridad de manejo. es necesario un buen conocimiento de los sistemas de suspensión, dirección, ruedas y sistema de frenos para estar en condiciones de llevar a cabo un buen trabajo de alineación en este capitulo se andizan también los principios de alineación de la ruedas, los problemas relacionados con misma y los procedimientos de alineación correspondiente.
Sistema que permite al conductor de un vehículo dirigirlo sobre la ruta con suficiente exactitud, de acuerdo con la dirección elegida, tanto para seguir cursos curvos, como para evitar a otros vehículos, peatones y objetos estacionarios.
antes que nada tenemos que definir lo que es el sistema de dirección, el mecanismo de dirección en un vehículo se compone de una serie de varillas y engranajes (como se muestra en la imagen que se encuentra del lado izquierdo), que transfieren el movimiento rotatorio del volante en movimiento lineal de las barras de acoplamiento conectadas a los pivotes de dirección en la mangueta de la rueda. la mangueta de dirección pivotea en las rótulas, en un pasador maestro con bujes o en un cojinete superior axial y rótula. estos puntos de pivote forman lo que se conoce con el nombre de eje de la dirección, que está inclinado con relación a la vertical
En dirección ha de reunir una serie de cualidades que le permitan ser capaz de ofrecer:
seguridad activa
seguridad pasiva
comodidad
suavidad
precisión
facilidad de manejo
estabilidad
el sistema de dirección se compone de los siguientes elementos:
engranaje de dirección
El engranaje de dirección no solamente convierte la rotación del volante de dirección a los movimientos los cuales cambian la dirección de rodamiento de los neumáticos. Este también reduce la velocidad del giro del volante dedirección a fin de aligerar la fuerza de operación de la dirección, incrementando la fuerza de operación y transmitiendo esta a las ruedas delanteras.
tipos de sistema de dirección
mecánicos -cremallera
hidráulicos
hidráulico-electrónicos
Engranaje de dirección de piñón – cremallera
Las rotaciones de un engranaje (piñón) en el extremo del eje principal enganchan con los dientes que son apoyados en una barra redonda (cremallera) cambiando este giro a un movimiento de izquierda o derecha.
a dirección de cremallera, coma o su nombre indica, está formada por una cremallera dentada sobre a que engrana un piñón que le transmite o movimiento do volante a través da columna da dirección, transformando ese movimiento rotatorio en movimiento de vaivén mas bielas que están unidas á cremallera, e de éstas, mediante unas rótulas, más manguetas e de ahí ha rodas.
Engranaje de dirección de bola recircularte el espacio entre el engranaje sin fin en el extremo delantero del eje principal y el engranaje de sector que engancha con este, tiene bolas encajadas que reducen la fricción. La fuerza de giro del volante de dirección es transmitida a las ruedas vía estas bolas. La articulación de dirección transmite la fuerza desde el engranaje articulado de dirección a las ruedas delanteras. Esto consiste de una barra combinada con brazos.
mecanismo de dirección de movimiento giratorio.
mecanismo de dirección de tornillo y elementos deslizantes.
mecanismo de dirección por bolas circulantes
mecanismo de dirección por tornillo sin fin
mecanismo de dirección por tornillo sin fin y rodillo
mecanismo de dirección por tornillo sin fin y cremallera
mecanismo de dirección por tornillo sin fin y dedo de rodamiento.
Partes de mecanismos de dirección
volante:.
columna de dirección:
caja de engranajes:
brazo de mando:
biela de dirección:
palanca de ataque:
brazo de acoplamiento:
barra de acoplamiento.
pivotes:
manguetas:.
eje delantero:
rótulas:
brazo de pitman y del brazo auxiliar.
por tornillo sin fin.
en cuyo caso la columna de dirección acaba roscada. si ésta gira al ser accionada por el volante, mueve un engranaje que arrastra al brazo de mando y a todo el sistema
por tornillo y palanca.
En el que la columna también acaba roscada, y por la parte roscada va a moverse un pivote o palanca al que está unido el brazo de mando accionando así todo el sistema por cremallera.
en este sistema, columna acaba en un piñón. al girar por ser accionado el volante, hace correr una cremallera dentada unida a la barra de acoplamiento, la cual pone en movimiento todo el sistema
sistema de dirección hidráulica.
este sistema consiste en un circuito por el que circula aceite impulsado por una bomba. al accionar el volante, la columna de dirección mueve, solamente, un distribuidor, que por la acción de la bomba, envía el aceite a un cilindro que está fijo al bastidor, dentro del cual un pistón se mueve en un sentido o en otro, dependiendo del lado hacia el que se gire el volante.
en su movimiento, el pistón arrastra el brazo de acoplamiento, con lo que accionado todo el sistema mecánico
existen vehículos pesados que disponen de dos o más ejes en su parte trasera y también hay con dos en la parte delantera. para facilitar su conducción, todas las ruedas de los ejes delanteros, son direccionales.
caja de dirección con tornillo sin fin.
cosiste en un tornillo de dirección en el cual se desplaza la tuerca de dirección al girar el volante y tiene los siguientes componentes:
columna de dirección
tornillo sin fin
tuerca
bolas o balines
sector
árbol de salida
bielita desplazable
sistema de dirección asistida hidráulica
la necesidad de conseguir un mayor esfuerzo para realizar el giro de las ruedas delanteras se hace notar especialmente en diferentes situaciones:
velocidad reducida
baja presión de inflado
ruedas con gran superficie contacto con el suelo
curvas cerradas
para ello se hace cada vez más necesario la implantación de sistemas de asistencia hidráulica en la mayoría de los vehículos actuales.
las partes principales que integran básicamente un sistema de dirección asistida son:
la fuente de energía
la válvula de regulación
el cilindro de dirección
Bomba de sistema de dirección
una parte importante de las cajas de dirección hidráulicas es la bomba de asistencia de el líquido hidráulico. la bomba de asistencia es la encargada de generar la alta presión del aceite necesaria para el funcionamiento de la caja. el movimiento lo recibe del cigüeñal por medio de poleas y correa; en ocasiones, una correa única hace girar a la bomba de asistencia, a la bomba de agua y al alternador.
el tipo de bomba mas utilizado es el de paletas. lleva un regulador el cual regula la presión de y caudal a unos 80 bar.
partes:
?eje
?cojinete
?cuerpo de bomba
?placa de soporte del eje
?paletas
?anillos de estanqueidad
?estator
?plato trasero
?rotor
? tapa
?muelle
? anillo elástico de retención
?regulador
?pasadores de posicionamiento
? anillo elástico de fijación del rotor
?depósito
?tapón del depósito con varilla de nivel
?plaquitaiman
? instalar la subestructura como se pide a continuación.
? instalar tornillo trasero izquierdo (130 nm)
? instalar tornillos trasero derecho (130 nm)
? instalar tornillo delantero (130 nm)
? instalar tornillo trasero (130 nm)
? instalar los tornillos de barra (41 nm)
? conectar la caja con las cruces de la columna. (27 nm)
? instalar tuercas izquierdas y derechas (120 nm)
? conectar la barra de acoplamiento de la rotula (60 nm) e instalar nuevos alambres de seguridad.
? instalar llantas y bajar el automóvil de las burras de seguridad.
ahora que se tiene la caja de dirección removida de el automóvil se puede desarmar y reparar o ajustar según las necesidad de condición.
seguidamente se dará la lista de las partes de la caja de dirección hidráulica de cremallera y su posición para así poder desarmar y armar.
partes de la caja de dirección hidráulica de cremallera
desarme de caja:
?una vez extraída la caja de dirección de su ubicación y colocada en un soporte adecuado, se puede comenzar el desarme.
? primero se debe de vaciar de aceite la caja a través del tornillo de llenado.
? quitar la tuerca que sujeta la palanca de mando, para así extraer esta
? retirar todos los tornillos que sujetan la tapa superior y la quitamos.
? extraer ahora la tapa de empuje del eje de tornillo sin fin y las chapas de regulaciones caso de que las hubiera.
? actuaremos sobre el tornillo sin fin para la extracción del cojinete anterior.
? finalmente sacamos el eje tornillo sin fin de la caja y el cojinete de rodillos posterior de que no salga junto con el eje, y el anillo del cojinete posterior.
? ahora se puede desarmar el resto de los componentes como la barfra de cremallera, los bujes, retenedores y empaques.
se debe de recordar que a la hora de desarmar la caja de dirección hidráulica de debe de mantener absoluta limpieza y orden. además recordad que esta caja se encuentra llena de liquido de dirección así que a la hora de desmontarla y desarmarla se debe de tomar las medidas de limpieza y seguridad necesarias.
también se debe de recordar que a la hora de desarme se debe de revisar todas las piezas, teniendo la precaución de remplazar cualquier parte que parezca defectuosa o deteriorada. debemos de prestar atención a la superficie de contra rodillo (vaquerita) y el tornillo sin fin.
para cambiar partes de la caja y sistema de brazos, se debe de seguir los siguientes pasos.
Autor:
Julio Cesar Aguilar Cuero
TUTOR:
LIC.EDUARDO MOLINA
UNIDAD EDUCATIVA TÉCNICA PARTICULAR "QUITO"
TRABAJO MONOGRÁFICO
NUEVA LOJA, FEBRERO 2015