Amortiguadores

Los amortiguadores son componentes comunes de la suspensión de automóviles y de otros vehículos, como motocicletas, bicicletas, aviones (en este caso con diferente tecnología). La función del amortiguador es controlar los movimientos de la suspensión, los muelles y/o resortes. El movimiento de la suspensión genera energía cinética, que se convierte en energía térmica o calorífica. Esta energía se disipa a través del aceite.

El amortiguador es un dispositivo construido con un eje cromado y dos tubos de acero (uno dentro del otro). El tubo exterior se denomina tubo de reserva (lleno de aceite). El interno, tubo de compresión. En un extremo, el eje de acero tiene el apoyo que se ancla al vehículo. En el otro extremo se monta un pistón, que siempre se desplaza a lo largo del tubo de compresión, el cual presiona o succiona aceite que fluye a través de válvulas instaladas en el tubo de compresión. Esta construcción genera dos fuerzas muy diferentes, extensión y compresión.

Sus funciones son:- Mantener las llantas en contacto con el pavimento- Dar estabilidad en curvas- Mayor comodidad al vehículo

Al realizar estas funciones, además ayudan a:- Disminuir las distancias de frenado- Evitar derrapes en superficies con brincos- Evitar el "lancheo" en vados- Ayudar a un desgaste homogéneo en los neumáticos

Tipos de amortiguadores

Hidráulico. Es el más común De gas o con nitrógeno. Es el hidráulico adicionado con gas, lo cual produce

más confort Neumático o con cámara adicional de aire. Se usa en vehículos blindados. Reológico Magnético De caídas Load leveler (nivelador de carga). Se usa para nivelar vehículos sobrecargados Monotubo. Su desempeño es admirable. Dentro de un tubo tiene dos cámaras:

una de aceite y otra de nitrógeno

Los que utilizan el sistema Mac.Pherson usualmente llamados simplemente "struts": En estos el amortiguador forma parte estructural de la suspensión del vehículo, lo utilizan generalmente autos de tracción delantera y de 1978 en delante (aunque hay muchas excepciones y variedades en los diseños de suspensión), esta forma de diseño de suspensión es económica y eficiente en lo relativo a la geometría estática y dinámica de la suspensión

Reforzados: Generalmente son aquellos que utilizan una válvula más estrecha (haciéndolos ligeramente más rígidos), y están diseñados para uso en autos grandes, camionetas pick up, algunos fabricantes además utilizan pistones de mayor diámetro diseñados para resistir más.

Con bolsa de aire para sobrecarga: Este amortiguador lo es ideal para vehículos de carga y/o con remolque. Diseñado para mantener la altura del vehículo pueden ser inflados o desinflados según las necesidades. Las unidades pueden aceptar una carga extra de 340 hasta 430 Kg. (Aunque la capacidad de carga del vehículo puede estar limitada por la suspensión del vehículo, las llantas y la transmisión, consulte el manual del propietario de su vehículo para mayor información). En estos hay la opción de instalarles un compresor en el compartimento del motor, para poder cambiar el nivel de altura sin necesidad de decender del vehículo. Se instalan únicamente en el eje trasero del vehículo.

Con resorte de refuerzo: Funciona en forma muy similar que el anterior, solo que el resorte no es ajustable y tampoco hay que preocuparse por "desinflar" o "inflar" el amortiguador.

De Rigidez regulable: Se fabrican generalmente para camionetas o autos deportivos y son útiles para aplicaciones fuera de camino donde se quiere un amortiguador muy rígido para competencias o manejo deportivo y uno más suave para uso diario. En estos hay la opción de instalarles un compresor en el compartimento del motor, para poder cambiar el nivel de rigidez sin necesidad de descender del vehículo.Algunos autos de altas prestaciones también incluyen este tipo de amortiguador como equipo original para lograr un manejo deportivo sin sacrificar comodidad.

Con pistón ranurado: Producto patentado por Monroe (sensatrac) en que el amortiguador es más suave en carrera corta (pequeñas imperfecciones del camino) y más rígido en carrera larga (vados profundos o curveo). Es un amortiguador suave ya que fue originalmente diseñado para la unión americana donde la mayoría de las autopistas son de superficie muy lisa y sin curvas.

Amortiguador estabilizador de dirección: Se utilizan para reducir las vibraciones en la dirección, se utilizan generalmente en camionetas 4X4, aunque algunos vehículos como el VW sedán también lo llevan.

Diseño y FuncionamientoSe muestra la configuración general de un amortiguador hidráulico telescópico. Allí se identifican las diferentes cámaras y los caudales de aceite que fluyen a través del pistón y la cabeza de compresión durante los movimientos de compresión y extensión del amortiguador.

La fuerza de amortiguación (disipación de energía) se genera por las diferencias de presiones generadas al hacer pasar el aceite a través de los cuerpos de válvulas.

Desarrollo del diseño, del prototipo. Para el diseño del prototipo se aplica ingeniería en reversa, la cual consiste en analizar exhaustivamente lo que ya existe, para luego proponer un diseño con las mejoras pertinentes según las necesidades. Luego de definir las características básicas para el prototipo, se desarrollan modelos teóricos para determinar las características de funcionamiento deseadas (curva característica: Fuerza Vs. Velocidad del eje, coeficiente de amortiguación y relación compresión-extensión) y las condiciones de trabajo.

La mayoría de sus piezas son maquinadas por CNC en aluminio Lo siguiente muestra un diagrama con el cual se puede entender el funcionamiento de este amortiguador. Tanto en compresión como en extensión el fluido tiene dos caminos para atravesar al pistón y la cabeza de compresión. Uno de los caminos es a través de las válvulas de aguja y el otro es haciendo doblar a los discos que tapan los orificios de los cuerpos de válvulas. El primer camino define el comportamiento (curva característica) a baja velocidad. A alta velocidad del eje se generan diferencias de presiones tales que hacen doblar a los discos y por tanto se abre el segundo paso de fluido. Luego, este amortiguador tiene un comportamiento a baja velocidad definido por las válvulas de aguja y, el comportamiento a alta velocidad lo define la configuración de los discos de flexión. Se hicieron análisis similares con amortiguadores de vehículos de carreras y vehículos comerciales.