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Sistemas Automotrices II
Suspensiones

Introducción
• Debe aislar las irregularidades del terreno.
• Evitando daños en mercaderías.
• Evitando fatiga.
• Mantener al neumático en contacto.
• Después del uso de muelles helicoidales en
la Segunda Guerra Mundial se procedió al
uso del amortiguador.
• El conjunto de neumático y suspensión ha
permitido mejores niveles de confort,
estabilidad y seguridad en el automóvil.
SISTEMAS AUTOMOTRICES II

Funciones principales
• Permitir desplazamiento vertical de las
ruedas.
• Mantener la geometría de la suspensión.
• Reaccionar a las fuerzas longitudinales
(aceleración y frenado), fuerzas laterales (de
giro) y los momentos generados por dichas
fuerzas.
• Resistir el balanceo de la carrocería.

Vibraciones
• Se generan por la velocidad a la que circula
el vehículo por el terreno.
• Los pasajeros la pueden percibir de forma
táctil, visual o auditiva (ruido).
• Frecuencia vibración (0-25 Hz) y ruido (25-
25000 Hz).
• Existen varias fuentes en las que se generan
las vibraciones en el vehículo.

Vibraciones
• Frecuencias verticales en el automóvil.
• 1-3 Hz: Corresponde a frecuencias
naturales de la carrocería.
• 5-40 Hz: Frecuencias de oscilación de
las masas no suspendidas.
• 40-250 Hz: Vibraciones naturales de
los neumáticos.
• Fuentes de excitación:
• Ajenas al vehículo o indirectas.
• Propias del vehículo o directas.

Irregularidades del terreno
• Son estudiadas mediante los valores de
frecuencia espectrales.
• La velocidad de circulación es importante
para la generación de vibraciones en el
habitáculo.
• 5 mm de oscilaciones es indicativo de
carreteras de excelente calidad
• El diseño de la suspensión depende de
ensayos realizados en el vehículo.

𝑆𝑧 𝜔 = 𝐶𝑠𝑝 . 𝜔−𝑁

Fuentes de vibración del vehículo.

Percepción y Tolerancia Humana ante vibraciones
• A nivel biomecánico el cuerpo humano es
una estructura que es afectada por ruidos y
vibraciones.
• Se comporta como un sistema vibratorio.
• Los órganos se comportan como elementos
viscoelásticos.
• No es un sistema lineal.
• Depende de la relajación muscular.

• El análisis varia en función de la ubicación
del pasajero y de su posición.
• Los músculos responden a las vibraciones,
tensionándose o relajándose (produce
cansancio muscular).
• Incomodo.
• Disminuir la atención.
• Disminuir la capacidad de reacción.

• La sujeción del pasajero debe ser de por lo
menos 1g para evitar que se mueva.
• No es posible separarlas totalmente del
ruido.
• Esto refleja la calidad de la construcción del
interior y su confort.
• El nivel de percepción de vibración y ruido
depende de la persona (Incomodidad
Cinética Vibratoria ICV)

• Rangos de frecuencia para el diseño del
confort.
• 1-6 Hz en sobreaceleración
• 6-20 Hz en aceleración
• 20-60 Hz en velocidad constante.
• Estos valores se refieren a vibraciones verticales
sinodales propuestos por Janeway,
• No se considera el ruido.
• Son datos obtenidos con un asiento duro

• Límites para el cuerpo humano según la ISO
2631 entre 1 a 80 Hz.
• Límite de exposición: sobrepasar estos valores es un
riesgo para la salud.
• Límite de capacidad reducida por fatiga. Límite en el que
se disminuyen las capacidades para realizar cierto trabajo.
• Límite de confort reducido: frontera en la cual se pueden
realizar ciertas acciones como leer o comer.
• En direcciones transversales la fatiga es mayor
entre 1 y 2 Hz.
• En direcciones verticales de 7 a 8 Hz.

• La vibración en el cuerpo es diferente de la
cabeza.
• El cuello sufre bastante de las aceleraciones
producidas.
• Cuello y cabeza son sensibles a frecuencias entre
18 y 20 Hz.
• Frecuencias de 20 Hz o más son peligrosas para
las vértebras cervicales.
• Cabeceo produce una sensación de
náuseas.
• Entre 0.5 y 0.75 Hz en el oído interno

• Frecuencias de resonancia:
• Pierna flexionada (sentado): 2 Hz
• Pierna rígida: 20 Hz
• Torso superior (hombro): 4-5 Hz
• Antebrazo: 5-10 Hz
• Columna vertebral: 10-12 Hz
• Brazo: 16-30 Hz
• Mano: 30-50 Hz
• Globo ocular: 20-90 Hz
• Vibraciones en el ojo pueden producir pérdida de agudeza visual (60
cm del arco visual a 100 m de profundidad).
• El asiento debe transmitir una frecuencia de 1 a 2
Hz.
• Tampoco es deseable eliminarlas.

Configuración de la suspensión
• Depende de las fuerzas que se generan
entre la carretera y el neumático.
• De la deformación del neumático.
• Deslizamiento del neumático.
• La geometría y las posiciones espaciales
dependen del tipo de suspensión utilizada.
• Tienen un elemento elástico y uno disipativo.

Configuración de la suspensión
• Para un análisis más fácil se considera lo
siguiente:
• Elementos rígidos
• Para un análisis real se considera lo siguiente:
• Geometrías ideales
• Elasticidad de los componentes
• Rozamiento
• Pérdidas energéticas.
• Inercias de los componentes

Tipología de la suspensión
• Se diseñan para que tengan 2 grados de
libertad de movimiento.
• Existen 3 tipos básicos de suspensión:
• Suspensiones de eje rígido o dependientes
• Suspensiones independientes
• Suspensiones semindependientes

Tipologías del sistema de suspensión
INDEPENDIENTES
- Dobletrapecio(short-longarm)
- MacPherson
- Multibrazo
- Brazotirado
DEPENDIENTES
-Ejerígido
- Puentedeformable
- Semiejes oscilantes
SEMIINDEPENDIENTES
- EjedeDion
- deejetorsional

Ejerígido
Como principal ventaja, los
ejes rígidos destacan por su
sencillez de diseño y no
producen variaciones
significativas en los
parámetros de la rueda como
caída, avance, etc.

Puentedeformable
Desventajas: mayor
inestabilidad

• Semiejes oscilantes

• Suspensión de brazos arrastrados y semiarrastrados.
Se la conoce también como suspensión de brazos tirados

• Suspensión McPherson.

• Suspensión de paralelogramo deformable
También se la conoce como Suspensión de triángulos superpuestos

• Multilink
También se la conoce como Suspensión Multibrazos

• Suspensión con eje de Dion.

• Suspensión con eje torsional.

• Suspensión con Panhard.

• Suspensión con cadena de Watt.

• Suspensión con ballestas.

• Ballestas transversales

• Suspensión con ejes de torsión.

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