Elementos elásticos de suspensión (II)

Este tema se ha dividido en dos artículos, en el anterior (I) se explicaron; las ballestas, los muelles y las barras de torsión. En este (II) veremos; conjuntos hidroneumáticos, conjuntos neumáticos, “dry cone” (conos de goma) e hydrolastic.

Conjuntos hidroneumáticos

Este sistema de suspensión, también denominada directamente hidroneumática, fue presentado por Citroën en el eje trasero de su modelo Traction 15 en 1.954, y un año después en las cuatro ruedas del Citroën DS21. Sobre la silueta de este modelo vemos esta suspensión:

    • Brazos y mangueta
    • Conjuntos hidroneumáticos en forma de esfera, en su interior hay:
      • Gas a presión en la cámara superior (color amarillo)
      • Goma de estanqueidad; que separa las dos cámaras de la esfera  (negro)
      • Aceite a presión en la cámara inferior (color rojo)
    • Desde la cámara inferior parte un eje de unión con el brazo de suspensión
    • Se representa el funcionamiento de esta suspensión:
      • Al subir el eje de unión con el brazo impulsa la entrada de más aceite en la cámara inferior
      • El aceite no se puede comprimir lo que hace que empuje la goma de estanqueidad comprimiendo el gas, que es el elemento elástico de suspensión
      • Una vez superado el bache el gas se expande empujando de nuevo a parte del aceite
      • El trasiego del aceite en la cámara inferior se hace por conductos de pequeña sección amortiguando los desplazamientos de la suspensión
      • El conjunto hidroneumático hace las funciones de elemento elástico de suspensión y amortiguador
    • Identificación de los elementos; brazos de suspensión, mangueta, esferas hidroneumáticas (gas, junta de estanqueidad y aceite)
    • Se ve a continuación la bomba de presión de aceite y sus conductos a las cámaras de aceite; al aumentar el caudal de aceite en las cámaras de las esferas se comprime más el gas subiendo la carrocería y a la inversa. Con la carrocería alta la elevada presión del gas endurece sensiblemente la suspensión
    • Detalle de los conjuntos neumáticos; el gas a presión es nitrógeno y hace la función elástica. El separador o junta de goma hace estancas las dos cámaras. La entrada y salida del aceite a la cámara inferior es  la función amortiguador

La suspensión hidroneumática conjuga confort y estabilidad. El comportamiento “flotante” del automóvil, con excelente confort, se ha ido reduciendo en la evolución de esta suspensión para disminuir algunos posibles efectos de mareo. Como curiosidad, no es necesario gato para levantar el automóvil y cambiar una rueda, se puede subir la suspensión a un valor máximo específico, con el motor en marcha, colocar junto a la rueda a sustituir una barra tope en la carrocería y bajar la suspensión. La zona con la barra queda levantada y la rueda en el aire. Ya se ha comentado que la posición alta para circular supone un sensible endurecimiento de la suspensión, por lo que es para superar algún obstáculo puntual pues circulando rápido por zonas bacheadas las ruedas pueden despegar del suelo.

Conjuntos neumáticos

Este sistema se conoce habitualmente como suspensión neumática y consiste en lo que indica su denominación; un depósito flexible de goma lleno de aire a presión. Vemos la aplicación de esta suspensión en las siluetas de un Range Rover:

    • Brazos de suspensión; dos paralelos delante y detrás
    • Amortiguadores (hidráulicos); en este montaje el vástago está acoplado en los brazos inferiores
    • Conjuntos neumáticos; en su interior están los amortiguadores
    • Funcionamiento de esta suspensión; los vástagos de los amortiguadores empujan a los soportes de los conjuntos neumáticos, al comprimirse el aire en su interior se hace la función elástica. El amortiguador hace su función normal para reducir los efectos de rebote de los conjuntos neumáticos
    • Identificación de los componentes; brazos de suspensión, manguetas, conjuntos neumáticos y amortiguadores (en su interior en este montaje)
    • Se ve a continuación el detalle del funcionamiento de los conjuntos neumáticos
    • Bomba de aire y conductos a los conjuntos neumáticos; al variar la presión se puede subir o bajar la carrocería, con la particularidad de que a más presión para más altura la suspensión se endurece

 

Esta suspensión se utiliza en automóviles de turismo, todocamino y todoterreno. Si las variaciones de altura son pequeñas la alteración de dureza es asumible, pero en el caso de todoterreno, si se sube mucho para superar obstáculos la excesiva rigidez de la suspensión hace perder contacto entre ruedas y suelo reduciendo notablemente la eficacia para avanzar. Una función útil de la suspensión neumática con control electrónico es poder bajar la altura de la carrocería (automáticamente) a partir de cierta velocidad en carretera, lo que favorece la aerodinámica y estabilidad. Es frecuente que la suspensión neumática cuente con amortiguadores de dureza variable, con selección manual y automática, en otro artículo hablaremos de este interesante tema. La suspensión neumática se utiliza en autocares y algunos camiones.

“Dry cone” (Conos de goma)

Esta suspensión la utilizó un automóvil que supuso un hito en la historia de la automoción en 1.959, pues conjugaba otras muchas peculiaridades, pero nos vamos a centrar en su suspensión, bueno suspensiones pues disponía de dos tipos que vamos a ver en el mismo coche, el Mini, para lo que utilizamos su silueta en esta animación con la primera suspensión “dry cone”, que traduzco libremente como conos de goma:

    • Brazos de suspensión y mangueta; dos brazos paralelos transversales delante y uno longitudinal trasero
    • “Dry cone” (conos de goma); son unos elementos de goma en forma más o menos cónica con elasticidad predeterminada
    • Amortiguadores (hidráulicos)
    • Funcionamiento de la suspensión; los conos de goma se comprimen al bajar la suspensión y descomprimen al subir, es un efecto similar a un muelle
    • Identificación de los elementos; brazos de suspensión, mangueta, conos de goma y amortiguadores
    • Se ve a continuación a los conos de goma funcionando ampliados

 

Esta suspensión es la primera que equipaba el Mini. También la utilizó el Mini Moke, una versión derivada sin techo y con apariencia de un pequeño “Jeep”. En algunos casos para mejorar el comportamiento en utilizaciones exigentes se sustituían los conos de goma por muelles (no en fábrica).

Hydrolastic

Las versiones más equipadas o potentes del Mini y otros automóviles de gama más alta del grupo, que tuvo diferentes marcas, incorporaban la suspensión hydrolastic conjugando la función elástica con la amortiguación, que vemos a continuación en la silueta del Mini (los dibujos y explicaciones son didácticos, con los enlaces al final del artículo puedes ampliar la información):

    • Brazos de suspensión y mangueta
    • Conjuntos hydrolastic:
      • Cámaras llenas de líquido específico; básicamente agua destilada y alcohol
      • Goma con orificios para el líquido; la goma es el elemento elástico y el líquido al pasar por los orificios hace de amortiguador
      • Empujador; es el vástago que une la goma elástica con el brazo de suspensión
      • Intercomunicación entre lados; las cámaras de líquido de las ruedas delantera y trasera de cada lado están comunicadas
    • Funcionamiento en la animación:
      • Al comprimirse la suspensión delantera, el empujador deforma la goma que hace la función elástica, durante el proceso hay un trasiego de líquido por los orificios (uno en la imagen) amortiguando el desplazamiento
      • Parte del líquido sale por el conducto de comunicación llegando a la cámara hydrolastic trasera, lo que hace subir la suspensión de ese lado y la carrocería. Este funcionamiento reduce el movimiento vertical
    • Identificación de los elementos; brazos y mangueta, conjuntos hydrolastic llenos de líquido con goma elástica perforada en su interior, intercomunicación de los conjuntos de cada lado
    • Detalle del funcionamiento de la suspensión hydrolastic

 

Esta suspensión es más confortable que la “dry cone” a la vez que mejora la estabilidad. Como particularidad, requiere frecuentes reposiciones de líquido pues las micro pérdidas que se van acumulando hacen bajar la carrocería, con pérdida de eficacia de la suspensión.

Resumen de los elementos elásticos de suspensión de este artículo

Con esta animación se propone repasar los elementos elásticos de suspensión de este artículo añadiendo algunos detalles y comentarios:

    • Conjuntos hidroneumáticos; se aprecia el funcionamiento en el interior de la esfera, con detalle de la actuación de las válvulas que hacen el efecto amortiguador, se han representado dos didácticamente, con más sección en compresión para favorecer el confort. La suspensión hidroneumática ha ido evolucionando llegando a contar con compensación de inclinación en curvas y efecto de amortiguación variable. Actualmente (2014) se ha reducido bastante su aplicación en automóviles.
    • Conjuntos neumáticos; el “colchón” formado por la carcasa de goma con aire a presión en su interior hace la función de elemento elástico de suspensión, con la posibilidad de variar la altura de la carrocería adaptando la presión de aire. Requiere amortiguadores como complemento. La aplicación en diferentes segmentos de automóviles suele ir acompañada de amortiguación de dureza variable.
    • “Dry cone” o conos de goma; es una solución simple y económica, pues un elemento de caucho hace la función elástica de suspensión. Se acompaña del correspondiente amortiguador
    • Hydrolastic; se ve en la animación una aproximación más real a este sistema de suspensión que conjuga la función elástica con la de amortiguador. Al subir la rueda se deforma la goma inferior que empuja el líquido de la cámara inferior a la superior, pasando por pasos de sección reducida, es la función amortiguador. El líquido en la cámara superior deforma la goma que hay en su interior para hacerse sitio, es la función elástica. Parte del líquido sale por el conducto de la cámara superior a la otra rueda de ese mismo lado. En curvas se comprime simultáneamente la suspensión de las dos ruedas inter conectadas del mismo lado, lo que impide el paso del líquido entre ambas. Se produce un efecto que tiende a reducir la inclinación de la carrocería, por lo que se puede prescindir de barra estabilizadora antibalanceo.

 

La suspensión hydrolastic evolucionó hasta llegar a la hydragas que mejoraba sus prestaciones. Al final hay enlaces para conocer esta suspensión.

Muelles y conjuntos neumáticos en el mismo automóvil

Como cierre de esta segunda parte de elementos elásticos de suspensión vamos a ver una suspensión peculiar, que utiliza dos elementos elásticos en cada rueda, uno de esta segunda parte y otro explicado en la primera, se trata del Renault Safrane, cuya silueta utilizamos para las explicaciones:

    • Brazos y mangueta; delante un brazo inferior, pues es suspensión Mc Pherson y detrás se ve uno longitudinal (hay otro más transversal)
    • Amortiguadores (hidráulicos)
    • Muelles; en el exterior de los amortiguadores
    • Conjuntos neumáticos; entre los muelles y su apoyo en la carrocería se intercalan conjuntos neumáticos

 

    • Bomba de aire y conductos a los conjuntos neumáticos
    • Se identifican los elementos de esta suspensión combinada; brazos, muelles, amortiguadores y conjuntos neumáticos
    • Subida y bajada de la carrocería; aumentando y disminuyendo la presión en el interior de los conjuntos neumáticos la carrocería sube y baja, con la particularidad de que no se alteran los muelles, manteniéndose la dureza de la suspensión incluso en la posición alta

 

En la sección del blog “Historia del automóvil” hay temas relacionados:

    • Citroën Traction; barras de torsión y conjuntos hidroneumáticos
    • Mini; “dry cone” e hydrolastic

 

También en el blog en esta sección “Evolución en órganos y elementos”:

    • Suspensión pilotada del Renault Safrane

 

Citroën DS21, XM, GS y SM (conjuntos hidroneumáticos)

http://media-cache-ak0.pinimg.com/736x/fe/0e/a5/fe0ea51bb8baabe0605784a9a3e554f9.jpg

http://www.citroen-ds-id.com/xm/images/XM-V6-Cutaway-50%25.jpg

http://citroenvie.com/wp-content/uploads/2013/03/GS-Cutaway-2.jpg

http://imgur.com/XWe45.jpg

 

Range Rover, Mercedes ML y Maybach 57 (conjuntos neumáticos)

http://www.landroversonly.com/forums/attachments/f41/30645d1327639081-suspention-fault-lr3-2007-tranny-transfer-case-air-tank-left-side-cut-away.jpg

http://www.awdwiki.com/images/mercedes-benz-ml-w166.jpg

http://www.seriouswheels.com/pics-mno/Maybach-57-Cutaway-1920×1440.jpg

 

Mini (“dry cone”)

http://s3.motoringfile.com.s3.amazonaws.com/wp-content/uploads/2011/08/ca_47.jpg

 

Mini y MG 1100 (hydrolastic)

http://members.tripod.com/austin_america/sitebuildercontent/sitebuilderpictures/hydrolasticsuspviewdone.jpg

http://mecaretro.free.fr/IMG/jpg/suspension-hydrolastic.jpg

http://www.pruebas.pieldetoro.net/web/pruebas/ver.php?pageNum_rsCOMENT=1&totalRows_rsCOMENT=15&ID=143

 

De la suspensión hydrolastic a la hydragas

http://www.mgtf.es/mgf/el_taller/sistema_hydragas.php

http://www.mgf.ultimatemg.com/group2/suspension/hydragas.htm

 

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2 comentarios

  1. JOSE LUIS PINEDA GIL

    como elevar o bajar altura del eje trasero de un citroen tracción 11b

    • No creo que haya muchos concesionarios Citróen que tengan personas que hayan tocado este modelo, pero si tendrán documentación de consulta, al menos los más antiguos. De todas formas al ser con barras de torsión no es díficil modificar la altura. Lo mejor, además de algún concesionario con solera, es que consultes a algún club de este coche, adjunto este enlace para que puedas investigar:
      http://www.clubcitroen.es/11bl.html

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