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La suspensión está constituida por un sistema de resortes metálicos (o menos frecuentemente de goma, neumáticos o magnéticos) que aíslan de las irregularidades de la carretera a la carrocería, cuyas oscilaciones son detenidas por medio de amortiguadores, generalmente hidráulicos, que transforman la energía cinética en calorífica. Adicionalmente cuenta con un conjunto de elementos estructurales encargados de accionar resortes y amortiguadores guiando a las ruedas en su recorrido. Este conjunto de elementos puede diseñarse de muy distintas maneras, dando lugar a los diferentes sistemas de suspensión.

Suspensión dependiente

El término Suspensión dependiente se refiere a cualquier sistema de suspensión de automóvil en el que las ruedas de un mismo eje se encuentren sólidamente unidas entre si, de modo que el desplazamiento vertical de una rueda afecte al resto de las ruedas de su eje. En este sentido su funcionamiento se opone al de los sistemas de suspensión independiente en los que no existe una unión sólida entre las ruedas de ambos lados, de modo que el desplazamiento de una rueda no no afecta directamente a la otra. En cualquier caso, tanto en suspensiones dependientes como independientes, es habitual conectar indirectamente las ruedas de un mismo tren mediante barras estabilizadoras, mecanismos capaces de limitar la inclinación de la carrocería mediante la transmisión a las ruedas interiores de parte de la fuerza de compresión ejercida por la fuerza centrífuga sobre las exteriores.

Ventajas y desventajas frente a las suspensiones independientes

Tradicionalmente los sistemas de suspensión dependiente han sido más robustos y económicos de diseño y fabricación. En la actualidad sin embargo el abaratamiento de los sistemas de suspensión independiente y de la mecanización de los componentes necesarios para dotarlos de sistemas de transmisión -juntas cardánicas, juntas homocinéticas, manguetas, etc- han hecho desaparecer la ventaja económica, empleándose los sistemas dependientes motrices únicamente en aplicaciones off road e industriales, mientras que los no motrices se mantienen en algunos vehículos de bajo coste.

Desde el punto de vista de la dinámica de vehículos las suspensiones dependientes tienen la ventaja derivada de su propia indeformabilidad de ser capaces de mantener invariable su geometría. Cuando un vehículo toma una curva la fuerza centrífuga someterá a las ruedas exteriores a dos fuerzas simultáneas, una fuerza de compresión debida a la inclinación de la carrocería y una fuerza lateral que empuja la parte inferior de las ruedas exteriores hacia el interior de la curva. Las suspensiones dependientes consiguen mantener las ruedas paralelas a la carretera en todo momento pese a la interacción de ambas fuerzas de modo natural, labor que requiere un gran esfuerzo de ingeniería con suspensiones independientes.

Sin embargo tienen dos grandes inconvenientes. Por un lado la fijación sólida de las dos ruedas del eje afecta negativamente al confort y a la precisión de conducción cuando el terreno sobre el que se circula no es perfectamente liso, pues las irregularidades afectan a ambas ruedas. Por otro lado la unión sólida de las ruedas requiere de un eje con una considerable masa no suspendida, lo que puede comprometer la estabilidad del vehículo provocando imprecisión en la dirección en el caso de los ejes directrices, o un comportamiento torpe por la desfavorable proporción entre las masas suspendida y no suspendida en el caso de los ejes traseros motrices.

Tipos

Eje rígido delantero

Ejes rígidos directrices sin función motriz: A veces denominados ejes rígidos empujados, fueron muy populares por su robustez y simplicidad. Constan de un eje sólido en cuyos extremos se sitúan las ruedas, dotadas de un mecanismo de dirección muy robusto denominado pivote de dirección. La carrocería descansa sobre el eje suspendida mediante resortes, de modo que tanto el propio eje como los mecanismos de dirección, suspensión y frenado forman parte de la masa no suspendida, por lo que están sujetos a constantes fuerzas de aceleración por efecto de las irregularidades del terreno. Ford fue el último gran fabricante que utilizó este sistema en toda su gama hasta 1948, cayendo después en el desuso tras la adopción de las suspensiones delanteras independientes. En la actualidad sólo se utiliza en algunos vehículos industriales de tracción trasera por su gran robustez, un ejemplo de aplicación es el Volkswagen LT.

Ejes rígidos directrices con función motriz: En vehículos de tracción delantera no se utilizan ejes motrices y directrices debido a que por limitaciones de peso y espacio el diferencial se incluye siempre en el conjunto delantero, por lo que los semiejes deben ser articulados para permitir el movimiento de las ruedas. Debido a esta característica los vehículos con tracción delantera siempre utilizan suspensión delantera independiente o excepcionalmente un Eje De Dion directriz como en los vehículos de competición con tracción delantera que utilizara Harry Miller en la década de 1920.

El sistema se mantiene sin embargo en algunos vehículos 4x4 con el motor longitudinal y caja de cambios en continuación del cigüeñal. Las versiones con tracción a las cuatro ruedas de estos vehículos cuentan con una caja de transferencia acoplada a la caja de cambios, desde donde se manda un árbol de transmisión a cada tren, lo que permite cualquier combinación de suspensiones entre ambos trenes. Este sistema mejora la robustez y los ángulos de utilización off road sobre las alternativas con suspensión independiente, con fabricantes como Dana Incorporated especializados en su desarrollo. Su mayor inconveniente está en la desfavorable relación entre masas no suspendida y suspendida al añadir el gran peso proveniente de la transmisión, lo que hace estos vehículos muy sensibles a cualquier desequilibrio en las ruedas, susceptible de provocar "shimming" (zigzageo con pérdida de capacidad direccional) por los rebotes en el eje, razón por lo que suelen incorporarar amortiguadores de dirección. Se utilizan en algunos vehículos todo terreno con motor longitudinal como el Jeep Wrangler.

Eje rígido trasero

Con función motriz o live axle

En este caso el eje rígido trasero incorpora los elementos de la transmisión, por lo que el árbol de transmisión debe seguir necesariamente los desplazamientos del eje rígido en el recorrido de la suspensión, elevando notablemente la masa no suspendida.

Un puente trasero motriz es por tanto un conjunto indeformable, formado por los semiejes de la transmisión cubiertos por "trompetas" y por el diferencial -también llamado "tercer elemento"- cuya carcasa se fija a estas sólidamente formando el puente trasero. En el caso de las transmisiones por tubo de empuje se añade además una viga o tubo hueco en continuación del diferencial a través de la que se transmite el empuje. Algunas de las últimas aplicaciones de estos dos sistemas se pueden encontrar en las versiones básicas del Volvo serie 900 y del Peugeot 505.

Sin función motriz o dead axle

Sistema utilizado en el eje trasero arrastrado de vehículos de tracción delantera.

Al no portar elementos de la transmisión su masa puede ser tanto o más reducida que en una suspensión independiente, lo que permite disfrutar al tiempo de una reducida masa suspendida y una correcta geometría de suspensión con un coste de fabricación muy bajo, razón por la que se sigue empleando en algunos vehículos de corte económico.

En su contra está la merma de confort y de precisión de conducción que supone la unión sólida de las ruedas y un costo apenas inferior al de los ejes torsionales. Algunas aplicaciones recientes son el Mitsubishi i-MiEV/Peugeot iOn/Citroën C-Zero, el Chevrolet Spark o los más grandes Audi 100, Audi 80 u Honda HR-V

Sin función motriz con transmisión independiente

El eje De Dion es un tipo de suspensión dependiente empleado en ejes motrices, generalmente traseros. A efectos de suspensión utiliza un ligero eje rígido arrastrado o dead axle similar al empleado en el tren trasero de los vehículos de tracción delantera, mientras que toda la transmisión -y habitualmente los frenos- van sujetos al chasis del vehículo formando parte de la masa suspendida, por lo que necesita semiejes articulados como una suspensión independiente.

Con este sistema se logra la perfecta geometría de las suspensiones dependientes -en curvas toda la superficie de rodadura permanece en contacto con la carretera de forma natural- con una masa no suspendida incluso inferior a la de las suspensiones independientes. En su contra está la merma de confort y de precisión de conducción debida a la unión sólida de las ruedas y un costo constructivo tanto o más alto que el de una moderna suspensión independiente. Algunas aplicaciones recientes son el Alfa 75 o los vehículos Smart

Eje De Dion

Suspensiones semiindependientes traseras

Eje Torsional

Eje torsional; el brazo derecho permanece relativamente aislado ante una irregularidad absorbida por el brazo izquierdo

Consiste en un conjunto semirígido cuya forma coincide aproximadamente con la letra "H". Los brazos superiores, más cortos, están anclados al chasis mediante dos silent-blocks o cojinetes, mientras que los brazos inferiores funcionan como brazos tirados, en cuyo extremo se sitúan amortiguador y resorte -generalmente un muelle helicoidal- y se conecta la rueda.

El eje central de la H actúa como una gran barra de torsión, que proporciona el control antibalanceo y es lo suficientemente firme para guiar los brazos transversalmente sin necesidad de ningún mecanismo adicional, mientras que la deformación del conjunto permite que ante un obstáculo cada uno de los brazos se encuentre relativamente aislado del otro, por lo que hablamos de una suspensión "semiindependiente".

Su principal ventaja es su simplicidad y robustez puesto no necesita manguetas ni brazos articulados, por lo que su coste es apenas superior al de un eje rígido. En su contra está su muy limitada capacidad para gestionar los ángulos de caída y convergencia de las ruedas en apoyos. A diferencia de en una suspensión dependiente en que la geometría no varía en apoyos o de las suspensiones independientes en la que la geometría de cada rueda depende de su posición respecto al chasis y por tanto es predecible, en un eje torsional la geometría de cada rueda depende de su posición respecto a la otra.

Eje Omega

Se trata de un sistema semiindependiente similar a un eje torsional aunque en este caso la sujección del puente se hace sobre un único punto central flexible, formando un conjunto semirígido cuya forma recuerda a la letra griega Omega. Este único punto de unión al chasis hace que su funcionamiento se asemeje al de de unos brazos tirados oblicuos unidos entre sí, pero tiene el inconveniente de que no proporciona guiado transversal del puente, por lo que el sistema requiere algún sistema adicional de control, lo que lo encarece mucho respecto de un eje torsional.

Fiat lo utilizó en el tren trasero de la segunda fase del Fiat Panda Mk1 y en el Lancia Y10 contemporáneo. Como mecanismo de control transversal empleaba dos bieletas de posicionamiento oblicuas en lugar de la complicación de un paralelogramo de Watt o la incomodidad de una barra panhard

Mercedes-Benz también ha utilizado un sistema similar en el puente trasero de algunos de sus vehículos de tracción delantera, concretamente en la segunda generación de Mercedes-Benz Clase A -W169- y la primera generación del Mercedes-Benz Clase B -W245-. Del guiado transversal del tren se ocupaba un mecanismo de Watt cuya articulación estaba fijada inusualmente al bastidor del coche y conectada por barras transversales a los extremos del puente.

Referencias

Bibliografía

Arvinmertitor Inc. "Suspensión independiente para Fuera-Uso de carretera." LexisNexis Académico.
Longhurst, Chris. "Biblias automovilísticas : La Página de Biblia de Suspensión Automovilística 1 de 5." Las Biblias de Mantenimiento Automovilísticas. Biblias automovilísticas, 14 Oct. 2011. Web. 14 Nov. 2011. <http://www.carbibles.com/suspension_bible.html>.
"Suspensión independiente." Dictionary.com Léxico de siglo XXI. Dictionary.com, LLC. 14 Nov. 2011. <Dictionary.com
Pintado, Publio, y Miguel-Ángel Castell. "Suspensión independiente." Dinámica de Sistema del vehículo 31.3 (1999): 137-55. EBSCO Anfitrión. Web. 14 Nov. 2011.

Enlaces externos

[1] Lancia Appia restoration
[2] Aficionados a la mecánica, suspensiones independientes
[3] How it works suspension
[4] Front-Suspension-Designs* http://www.carbibles.com/suspension_bible.html
[5] AutoZine Technical School.
[6] Car Bibles - Suspension.
[7] white smoke wikifoundry.com Suspension geometry
[8] HP Books How to make your car handle
[9] Daimler-Benz

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 El eje central de la H actúa como una gran [[barra de torsión]], que proporciona el control antibalanceo y es lo suficientemente firme para guiar los brazos transversalmente sin necesidad de ningún mecanismo adicional, mientras que la deformación del conjunto permite que ante un obstáculo cada uno de los brazos se encuentre relativamente aislado del otro, por lo que hablamos de una suspensión "semiindependiente".
-Su mayor ventaja es su simplicidad al ser un sistema que no necesita manguetas ni brazos articulados, por lo que su coste es apenas superior al de un eje rígido. En su contra está su limitada capacidad para gestionar los ángulos de [[Ángulo de caída|caída]] y [[Convergencia (automóvil)|convergencia]] de las ruedas en apoyos. A diferencia de en una suspensión dependiente en que la geometría no varía en apoyos o de las suspensiones independientes en la que la geometría de cada rueda depende de su posición respecto al chasis y por tanto es predecible, en un eje torsional la geometría de cada rueda depende de su posición respecto a la otra
-Su mayor inconveniente está en su limitada capacidad para gestionar los ángulos de [[Ángulo de caída|caída]] y [[Convergencia (automóvil)|convergencia]] de las ruedas en apoyos. A diferencia de en una suspensión independiente en la que la geometría de cada rueda depende de su posición respecto al chasis y por tanto es predecible, en un eje torsional la geometría de cada rueda depende de su posición respecto a la otra
+Su principal ventaja es su simplicidad y robustez puesto no necesita manguetas ni brazos articulados, por lo que su coste es apenas superior al de un eje rígido. En su contra está su muy limitada capacidad para gestionar los ángulos de [[Ángulo de caída|caída]] y [[Convergencia (automóvil)|convergencia]] de las ruedas en apoyos. A diferencia de en una suspensión dependiente en que la geometría no varía en apoyos o de las suspensiones independientes en la que la geometría de cada rueda depende de su posición respecto al chasis y por tanto es predecible, en un eje torsional la geometría de cada rueda depende de su posición respecto a la otra.
 *'''Eje Omega'''
 [[File:Lancia Motor Club Track Day May 21st 2011 DSC 9265 - Flickr - tonylanciabeta.jpg|thumb|Eje Omega. En apoyos la rueda exterior adquiere caída negativa]]