Unidad # I: embragues de las maquinas automotrices introduccióN



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Brazo de control superior

El brazo superior es normalmente fabricado de acero prensado. Su función consiste en guiar la rueda. No soporta el vehículo. Se une al chasis por medio de un árbol o por pernos excéntricos y con anillos de caucho que amortiguan las vibra­ciones transmitidas a la carrocería.


La sujeción entre el brazo superior y el chasis sirve a menudo para el ajuste en la alineación. Se utilizan diferentes arreglos. Estas técnicas ofrecen todas las posibilidades de avan­zar, regresarse o de aproximarse al extremo del brazo que contiene a la rótula. Los calces de espesor, los pernos excéntricos o los orificios alargados son las formas usadas por los fabrican­tes.

Ilustración de dos formas de sujetar el brazo superior









Ejemplos de diferentes arreglos para la sujeción del brazo superior









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Para una suspensión de brazos desiguales es una rotula la que permite la articulación entre el portamangueta y el brazo superior.

Elementos de una suspensión de brazos desiguales










Rótulas

Las rótulas permiten un enlace articulado entre el portamangueta y los brazos de la suspen­sión. Éstas se desplazan en varias direcciones siguiendo las oscilaciones verticales o el pivoteo de las ruedas. A causa de su posición de montaje, las rótulas no soportan las mismas cargas.

La rótula alojada en el brazo inferior se denomina rótula sustentadora. Ésta soporta la carga aplica­da a esta rueda. La segunda está montada en el brazo superior y sólo sirve para posicionar co­rrectamente la parte alta del portamangueta. Está identificada con el nombre de rotula seguidora.

Las rótulas están fabricadas con una cubierta sólida de metal prensado sobre una esfera. Un vástago roscado y unido a la esfera la sujeta al portamangueta. Un dispositivo interno ejerce una presión constante sobre la esfera con el fin de ajustar el desgaste provocado por los movimientos.

Vista en corte de la construcción de dos rótulas sustentadoras





Algunas rótulas son selladas y lubricadas de por vida; otras tienen conexiones con el fin de efectuar el engrase periódico. Muchas rótulas sustentadoras tienen un indicador de desgaste. Observando la parte visible, podemos determinar el nivel de desgaste de la esfera puesto que la fricción reduce gradualmente su tamaño.

Ilustración de indicadores de desgaste de las rotulas










Diferentes métodos de montaje son emplea­dos para fijar las rótulas a los brazos de la suspen­sión. Los más conocidos son: rótulas prensadas, roscadas, con perno y remachadas.

Ilustración de diferentes métodos de montaje de las rótulas















Las rótulas cumplen una función importante y difícil, que la mayor parte del tiempo se realiza en malas condiciones. La rotura de los guardapolvos permite al agua y a las partículas abrasivas introducirse en la rótula. Esto acelera el desgaste de los componentes internos y provoca un juego excesivo que afecta la dirección y la suspensión.

Ilustración de un guardapolvos en buenas condiciones



Verificar las rótulas es una acción anticipada importante para la alineación. Esta verificación comprende: el control visual del guardapolvo y de la conexión de engrase; el control de los indicadores de desgaste y la verificación del juego axial y radial.

Un guardapolvo agrietado, roto o fallante, al igual que una conexión de engrase deforme son indicadores que revelan una rótula deteriorada.

Para identificar las rótulas «sustentadoras», éstas deben anticipadamente ser liberadas de su carga. Es imposible detectar un juego excesivo cuando una rótula soporta una parte de la masa del vehí­culo. Esta verificación requiere que el automóvil sea elevado con la ayuda de un gato para descar­gar la rótula. La posición del gato durante la verificación depende de la forma en que fue diseñada la suspensión. Cuando el resorte está montado en el brazo inferior, el gato debe situarse bajo éste y tan cerca como sea posible de la rótula.






Identificación de las rótulas y de la posición del gato



Una vez que la rótula es liberada de su carga, es suficiente sujetar sólidamente la rueda en las partes alta y baja, sacudirla y observar si existe un juego axial y radial entre el portamangueta y el brazo.
Durante esta verificación, hay que evitar confundir el juego que proviene de las rótulas y el de los cojinetes de las ruedas. Los manuales de reparación dan las especificaciones axiales y ra­diales tolerables así como las indicaciones para cada una de las rótulas. Algunos procedimientos requerirán la utilización de un comparador de cuadrante, otros se limitarán a la observación de los indicadores de desgaste. En todos los casos, lo importante es seguir bien las instrucciones del fabricante del vehículo.

Suspensión independiente de brazos desiguales para vehículos de carrocería autoportátil

La carrocería autoportátil, también llamada de cascarón, es utilizada por un gran número de modelos. La falta de chasis como punto de apoyo superior del resorte, provocó ciertas modifica­ciones del arreglo de la suspensión original. Para estos vehículos, el apoyo superior es ahora una parte reforzada de la carrocería que se le llama generalmente la torreta del amortiguador. Los fabricantes adoptaron dos soluciones: montar el resorte en el brazo superior y montar el resorte en una pierna de fuerza.



Suspensión independiente con resorte montado sobre el brazo superior

Los elementos de este tipo de suspensión son similares a los de las suspensiones estudiadas anteriormente. Este arreglo invierte algunas veces la función de los brazos. La carga reposa ahora sobre el brazo de arriba y el inferior absorbe los golpes y ayuda a guiar la rueda.



Suspensión con resorte montado sobre el brazo superior










Aunque su principio de funcionamiento sea comparable, la verificación de las rótulas requiere que se siga un procedimiento diferente. El gato debe ahora situarse bajo el travesaño central. Durante esta operación, es impor­tante asegurarse que el brazo superior se apoya contra su tope para evitar que la presión del resorte no continué a aplicarse sobre la rótula.


Posición del gato para la verificación de las rótulas











Suspensión independiente con el resorte montado sobre una pierna de fuerza

Este arreglo remplaza el resorte de una suspensión convencional de brazos desiguales por una pierna de fuerza. El término suspensión de brazos múltiples sirve algunas veces para designar este arreglo. El amor­tiguador y el resorte forman el conjunto llamado pierna de fuerza y se coloca entre el brazo inferior y una sección reforzada de la carrocería.



Suspensión de brazos desiguales de un vehículo con ruedas motrices traseras y carrocería autoportátil.












Versiones modificadas de esta suspensión se encuentran también en las partes delantera y trasera de vehículos de ruedas motrices traseras y de tracción delantera. La presencia de ruedas motrices requiere ciertas modificaciones de la pierna de fuerza con el fin de dejar un espacio al semiárbol o flecha.. Es aquí cuando el brazo inferior so­porta la carga y absorbe los golpes transmitidos por la rueda.

La verificación de los elementos de este tipo de suspensión se efectúa de una manera similar a la del resorte montado en el brazo inferior. Por favor consulte los manuales de reparación para los procedimientos que deben seguirse.








Suspensión delan­tera de brazos desiguales para un vehículo de tracción delantera







Suspensión independiente de brazo oscilante transversal con pierna de fuerza

Los primeros vehículos con este tipo de sus­pensión fueron producidos por Ford en


Inglaterra a principios de los años cin­cuenta. El término pierna MacPherson sirve tam­bién para designar este conjunto diseñado por el ingeniero de este nombre que entonces era em­pleado de la compañía Ford.

Esta categoría de suspensión es utilizada en la parte delantera y trasera de los vehículos, ya sean de tracción delantera o de ruedas motrices traseras. El arre­glo original se readaptó y muchos modelos se encuentran actualmente en el mercado. Todos poseen sin embargo un punto común: un brazo transversal y una pierna de fuerza. La gran popu­laridad de este tipo de suspensión es debida so­bretodo a su bajo costo de fabricación, poco volumen y a su fiabilidad que resulta de un número reducido de componentes.

Este tipo de suspensión proviene del de doble brazo transversal. La principal diferencia es el reemplazo del brazo superior con un conjunto llamado pierna de fuerza. Esta última está constituida de un amortiguador telescópico al extremo del cual está fijo el portamangueta y aproximada­mente a media altura, la base del resorte.


Suspensión delantera con ruedas independientes y pierna de fuerza


Elementos de una pierna de fuerza típica









El tubo del amortiguador está reforzado por­que está sometido a esfuerzos de carga. Según el tipo de vehiculo los fabricantes utili­zan amortiguadores de uno o de dos tubos.

En unos casos, los amortiguadores forman parte de la pierna de fuerza y en otros casos pueden remplazarse como una unidad separada. En el primer caso, cuando el amortiguador está defec­tuoso, la reparación necesita el reemplazo de toda la pierna de fuerza.

Una rótula une el brazo inferior triangular o en «I» al portamangueta. El otro extremo de la pierna de fuerza se une al chasis por medio de anillos y de pernos. Un tirante conecta el extremo exterior del brazo en «I» al chasis para asegurar su solidez y para dar su posición precisa. El brazo inferior debe ser robusto porque soporta todas las reacciones de la rueda. Para el caso de los amortiguadores reemplazables, éstos deben ser desmontados de la pierna de fuerza para ser completamente remplazados por unos nuevos.








La parte superior de la pierna de fuerza está fija a la carrocería por medio de dos platos. El primero sirve de base superior al resorte y el segundo está fijo con pernos al vástago del amortiguador y a la carrocería.

Un rodamiento colocado entre los platos soporta la carga, y permite el pivoteo de las piernas de fuerza durante el giro de las ruedas directrices.

Vista en corte de la sujeción superior de una pierna de fuerza











Como la pierna de fuerza da posición a la rueda, algunos fabricantes proveen algunas partes para el ajuste durante la alineación. Estos ajustes se efectúan en uno de los puntos siguientes: entre el brazo inferior y el chasis, en la sujeción del portamangueta con respecto al amortiguador, o en la conexión de la parte superior con respecto a la carrocería.
El procedimiento de verificación de los ele­mentos de estas suspensiones se compara al de las suspensiones de brazos desiguales. Es importante antes de iniciar la alineación asegu­rarse del buen estado de los amortiguadores, de las rótulas, de los resortes, de los anillos, de los bloques elásticos, de los rodamientos. El juego excesivo o la deformación de uno sólo de estos elementos anulan las correcciones efectuadas du­rante la alineación. Los manuales de reparación describen los procedimientos de verificación es­pecíficos de cada una de estas suspensiones.



Ilustración de una suspensión trasera con pierna de fuerza











Suspensión de brazos oscilantes laterales

El elemento principal de este tipo de suspen­sión está compuesto de un sistema de doble brazo longitudinal. Este arreglo permite un gran abati­miento vertical de la rueda sin modificación de la vía ni desplazamiento de su eje vertical. Este tipo de suspensión se encuen­tra normalmente en las ruedas no motrices, en la parte delantera o trasera de los vehículos. El resorte utilizado para este tipo de suspensión es una barra de torsión.



Ilustración del comportamiento de la rueda en una suspensión de brazos laterales












Como para todas las suspensiones, su función consiste además de absorber los impactos, de mantener las ruedas en una posición precisa con respecto a la carrocería. Entonces la verificación debe hacerse sobre los elementos que hacen cum­plir esta función. Usted debe asegurarse que los elementos estén en buen estado y que trabajen correctamente. El manual de reparación del vehí­culo describe el procedimiento a seguir para ve­rificar todos los puntos de estas suspensiones.

Suspensión de brazos oscilantes oblicuos

Esta suspensión se utiliza sobre todo para los ejes motrices (vehículos con ruedas traseras motrices). Ofrece las mismas ventajas que la del tipo de brazos oscilantes longitudinales pero sin las desventajas. Los brazos oblicuos tienen la forma de un triángulo (ver figura 1.84) y poseen una rigidez suficiente para resistir fuerzas eleva­das. Dos soportes provistos de anillos de caucho unen los brazos triangulares oblicuos a un cuadro intermedio. El eje de rotación de los dos apoyos está orientado oblicuamente (a) con respecto al eje transversal del vehículo y horizontalmente o ligeramente inclinado (b) con respecto al eje horizontal. El extremo opuesto del brazo contie­ne un rodamiento que soporta y posiciona la rueda.









Figura 1.83 Ilustración de una suspensión de doble brazo longitudinal


Ilustración de una suspensión de doble brazo longitudinal


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Moog Automotive Inc.




Ilustración de la posición de los brazos oblicuos












Cuando éstas oscilan, el comportamiento de las ruedas depende de la posición oblicua (a) y de la inclinación (b) del brazo. Según el tipo de vehículo, los fabricantes escogen la orientación de los ejes para obtener la posición deseada de las ruedas en diferentes condiciones de utilización.
Este tipo de suspensión sólo provoca una peque­ña variación de la vía así como un ligero despla­zamiento lateral del eje vertical de la rueda.


Ilustración de una suspensión de brazos oblicuos







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Los apoyos que unen los brazos oblicuos al cuadro intermedio así como los bloques elásticos que lo aíslan de la carrocería requieren una veri­ficación visual minuciosa. El deterioro o el desplazamiento de uno de estos elementos pueden modificar la posición del cuadro o de un brazo y afectar el comportamiento en carretera del vehí­culo

RESUMEN

La suspensión une las ruedas al vehículo y la mayor parte de los ajustes durante la alineación se efectúan en esta parte. Además, amortigua las sacudidas provoca­das por las irregularidades del camino y permite un contacto permanente entre los neumáticos y la carretera.

Las irregularidades del camino, el viento, la aceleración, el frenado y la fuerza centrifuga son los factores que contribuyen a sacudir la carrocería.

La masa no suspendida es el conjunto de componentes no apoyados en resortes y la suspendida es el conjunto de elementos soportados por los resortes.

Las dos grandes categorías de suspensiones son: eje rígido y de ruedas independientes.

Un desplazamiento lateral del eje vertical del vehículo sucede cuando una rueda de una sus pensión de eje rígido cruza un obstáculo.

Los resortes sostienen la masa del vehículo, absorben las oscilaciones de las ruedas y en algunos casos, dan posición a las ruedas y transmiten el empuje.

Los principales tipos de resorte son: de ballesta(s): de hoja única u hojas múltiples, helicoidal o de espiral, de barra de torsión y neumático.

Las ballestas de una hoja están montadas longitudinal o transversalmente.

Los resortes helicoidales tienen flexibilidad constante y variable.

Los resortes helicoidales robustos mantienen la altura entre el vehículo y el suelo en el límite superior dado por las especificaciones.

La barra de torsión ocupa poco espacio y ofrece la posibilidad de ajustar la distancia entre el chasis y el suelo.

Los amortiguadores frenan la expansión y la compresión de los resortes y pueden ser: de simple y doble efecto.

Los amortiguadores de doble efecto frenan las oscilaciones en las dos direcciones: expansión y compresión del resorte.

La resistencia al flujo de aceite determina la fuerza de amortiguamiento y la velocidad del pistón en el cilindro del amortiguador.

Las verificaciones a efectuar en los amortigua­dores son: control visual y rebote.

La barra estabilizadora reduce la tendencia a la oscilación.

Un poste de lámina estampada o un tubo sirve de eje rígido trasero para los vehículos de tracción delantera.

Los dos tipos principales de suspensión de eje rígido para vehículos de tracción delantera son: de brazos oscilantes y de brazos oscilantes ge­melos.

La barra Panhard posiciona lateralmente el eje respecto a la carrocería.

Las suspensiones de ruedas independientes son de dos brazos transversales, de brazo oscilante transversal y de brazos longitudinales u obli­cuos.

La sujeción entre el brazo superior y el chasis sirve con frecuencia como ajusté en la alineación.

Las rótulas permiten una unión flexible entre el portamangueta y los brazos de la suspen­sión.

Según su posición, las rótulas no sopor­tan las mismas cargas.

La verificación de las rótulas incluye el control visual del guardapolvos, de la conexión de en­grásele los indicadores de desgaste y del juego axial y radial.

La suspensión de brazo oscilante transversal MacPherson cuenta con una pierna de fuerza compuesta de un amortiguador telescópico al extremo del cual está fijo el

portamangueta y a media altura, la base del resorte.
Un rodamiento colocado entre los dos platos permite el pivoteo de las piernas de fuerza durante el giro de las ruedas directrices.

Los principales elementos de la suspensión de brazos laterales oscilantes son dos brazos longitudinales.

La suspensión de brazos oscilantes oblicuos es utilizada sobretodo para los ejes motrices.

Los brazos oblicuos tienen la forma de un triángulo y tienen una rigidez suficiente para resistir grandes fuerzas.



UNIDAD # V: FRENOS DE LAS MAQUINAS AUTOMOTRICES
FUNCION

El sistema de frenos en un vehículo tiene la misión de reducir la velocidad, hasta llegar a detenerlo si fuera preciso. El efecto de frenado consiste en absorber la energía cinética producida por el vehículo en movimiento, energía que es transformada en calor por el rozamiento mutuo entre los elementos de frenado, tales como zapatas de freno y tambor, pastillas de freno con su disco, etc., y disipado a la atmósfera.


En la acción de frenado intervienen otras fuerzas, además del sistema de frenos. De ellas destacan los rozamientos de los órganos de la transmisión, la resistencia opuesta por el aire al desplazamiento del vehículo y el mismo motor cuando actúa como freno por girar más rápido las ruedas que el propio motor.
Además de disminuir la velocidad o detener el vehículo, el sistema de frenos también es utilizado para mantener el vehículo sin movimiento. El sistema de frenos hace esto convirtiendo la energía de movimiento, que generalmente utiliza fricción en energía calorífica. El freno de tipo de fricción es capaz de realizar sus funciones liberando esta energía calorífica.

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