MONOGRAFIA SISTEMA DE SUSPENSION DIRECCION Y FRENOS

SISTEMA DE SUSPENSIÓN, DIRECCIÓN Y FRENOS

INTRODUCCIÓN

La actividad del taller de reparación viene regulada mediante un Leyes y de seguridad que engloba de forma genérica la actividad de reparación de los vehículos. Es por este motivo que vamos a exponer en primer lugar, de forma íntegral, todo el contenido del mismo desde los diferentes apartados en lo concerniente a conceptos y clasificaciones; condiciones y requisitos de la actividad; centros de diagnóstico y dictámenes técnicos; garantías y responsabilidades; competencias, infracciones y sanciones, etc.

Otro de los apartados importantes y que tienen una estrecha relación con los trabajos realizados, corresponde a los aspectos relacionados con las reformas de importancia que se llevan a cabo en el vehículo. En dicho sistemas de vehiculo se hace una definición de las partes del motor, suspensión, dirección, frenos, caja de velocidades, diferencial sistemas auxiliare etc. sometidas a regulación: bastidor, estructura autoportante, número de bastidor, etc. También las tipificaciones de reforma, documentación, inspección técnica, etc.

Finalmente vamos a conocer los aspectos que hemos de tener en cuenta en el taller relacionado con la evaluación de riesgos laborales derivados del ejercicio de la actividad. Para ello presentamos los puntos más importantes que hemos de considerar en el taller para conseguir una actividad más segura y un medio ambiente laboral

FINALIDAD.

El sistema de suspensión del vehículo es el encargado de       mantener las ruedas en contacto con el suelo, absorbiendo las vibraciones, y movimiento provocados por las ruedas en el desplazamiento de vehículo, para que estos golpes no sean transmitidos al bastidor.

MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE SUSPENSION, DIRECCION Y FRENOS

SISTEMA DE SUSPENSIÓN

Se conoce como suspensión automotriz, a las formas de utilizar las fuerzas mecánicas de torsión, con la pretensión, de amortiguar y suavizar el desplazamiento, de un vehiculo, sobre irregularidades de la superficie de  un terreno.

Se conoce como componente de torsión a todo aquello que al comprimirse bajo fuerza, o peso, trata de regresar a su estado natural, se adiciona a este tipo de componentes, los amortiguadores, que tienen la función de graduar el proceso de acción y reacción; ayudando a que las fuerzas de torsión, tengan un movimiento suave. Ha corrido mucha agua desde que se invento el 1er vehiculo, y como es de suponer, los fabricantes han venido ensayando y desarrollando, formas o sistemas, de aprovechar las fuerzas de torsión, con miras a lograr, un desplazamiento  suave, y seguro de un vehiculo. Los sistemas de suspensión, en mecánica automotriz, varían en forma, estilo, diceño, figura, y componentes; pero los principios y objetivos, siguen siendo los mismos:

Desplazamiento se sentirá suave, agradable y seguro, tanto al frenar como al tomar curvas; Pero si usted excede el peso y/o velocidades especificadas, el sistema se exigirá al máximo, y en estas condiciones, el conducir será dificultoso y peligroso.

Tomando como base los principios de la aerodinámica, y las variantes aplicadas por los fabricantes, con la pretensión, de darle estabilidad, confort, durabilidad, seguridad, y versatilidad, al desplazamiento de un vehiculo. Hemos diseñado estas paginas que esperamos ayuden a entender, y poder darle un mantenimiento adecuado, que lo ayude a sentirse mas tranquilo cuando conduzca su vehiculo.

Algunos componentes del sistema Fig.1.

Mantenimiento del Sistema de Suspensión

 

Mantenimiento al Sistema de Suspensión

Los daños de los componentes de la suspensión suelen ser más evidentes y notorios, a la vez que más fáciles de reparar pues son partes que trabajan a la vista y su cantidad es bastante menor, por ejemplo, a los componentes del motor o la caja.

Por lo tanto, es menos factible que los embarquen en reparaciones innecesarias ya que uno mismo puede ver las partes dañadas y son sistemas que trabajan de manera independiente, por lo cual el diagnóstico es más fácil. Problemas de dirección son de dirección, los de amortiguadores corresponden a esas piezas, los de ejes no tienen otro culpable y así suele comportarse toda la parte baja del automóvil.

A la vez que se puede decir que son componentes simples, son mucho más fundamentales en la seguridad de la conducción. Un motor apagado es inofensivo pero un terminal de dirección roto es un arma mortal. Por eso, aunque es viable caminar con muchas partes de dirección, suspensión y frenos en mal estado se está generando un alto riesgo de accidentes.

Grupo de suspensiones

Es necesario que un vehículo tenga suspensiones para que absorban las irregularidades del piso y manejen la transferencia de pesos que se da en sus cuatro esquinas al acelerar, frenar o cruzar.

Hay tres grupos de elementos. Los de suspensión propiamente dicha que son los brazos o tijeras que conectan a las ruedas con el chasís y los transmisores del movimiento de la dirección llamados terminales. Un segundo paquete lo forman los acumuladores del peso y energía del vehículo que son los resortes, de cualquier tipo, y los amortiguadores que frenan su movimiento cíclico.

Finalmente, ubiquemos los elementos motores, como el eje trasero, los delanteros en el caso de la tracción en ese punto y los sitios por los cuales transitan que son los rodamientos respectivos.

Tijeras, Rótulas y Terminales

En años ya históricos estas piezas tenían un engrase periódico pero ahora vienen selladas y son desechables. Cuando se rompe el caucho que protege las rótulas de las tijeras o los terminales de dirección, del agua y la mugre, rápidamente se deterioran. Se nota su falla por golpeteos, vibración de las ruedas en los baches cortos y secos, desgaste irregular de las llantas y su posición con respecto al piso. Todo esto repercute con golpeteos en el timón, en el oído y en la inestabilidad del carro. No crea ni acepte remiendos ni historias de que les ajustan los terminales en una prensa y cosas por el estilo porque el daño está causado y finalmente acaba la pieza por desarmarse y al carro le sucede la célebre “descachada”. Cámbielos siempre y de inmediato alinee el tren reparado.

Cuando hay conciencia de haber sometido el sistema a un golpe
fuerte o un trato duro prolongado y se han cambiado muchas veces los terminales y rótulas, no está por demás verificar el estado de los brazos o tijeras porque pueden estar torcidos ligeramente y eso daña la alineación. Usualmente estas partes duran lo que el carro, pero no son inmunes al abuso.

Las tijeras tienen en sus puntas interiores bujes de caucho y un alma de acero que se gasta y es sustituible. Pero no se sorprenda con encontrar tijeras o brazos que vienen ensamblados con las articulaciones y se cambian completos.

NORMA: En estos componentes no hay arreglo diferente a cambiarlos y siempre se debe hacer por parejas. Siga las instrucciones de montaje rigurosamente y teniendo en cuenta que no son piezas costosas, compre siempre las mejores porque hay mucho repuesto de baja calidad en el mercado que no solo es peligroso sino que hay que cambiarlo tres veces contra la vida de uno original.
Amortiguadores
Cuando el resorte se mueve, genera un efecto de reacción que es necesario frenar ya que, de lo contrario, el carro empieza a bambolearse y es incontrolable. Es frecuente confundir suspensión con amortiguación y pensar que estos segundos son los encargados de hacer el carro 'flexible'. Los resortes son los que reciben el impacto de los baches y la transferencia de peso. Los amortiguadores solo la controlan.

Los amortiguadores presentan cuatro tipos de daños. Uno, los cauchos de los montajes sobre la carrocería suelen generar muchos ruidos cuando se gastan o se han colocado mal desde la reparación, cosa bastante frecuente. Otro, golpeteo del amortiguador internamente cuando sus partes están gastadas, síntoma fácil de detectar. En casos de golpe se pueden torcer los ejes, momento en el cual se bloquea y se siente como si el carro no tuviera resortes pues empieza a seguir todo el contorno de la ruta. Y el final, que es el verdadero final, cuando el amortiguador estalla o se 'descogota' el eje y entonces el asunto es como tener a bordo la batería de una orquesta. Siempre se reemplazan por pares y son en un 95%, componentes sellados que no tienen reparación. 

Resortes
Los hay de tres tipos: espirales, barras de torsión u hojas. Los más vulnerables son estos últimos ya que se parten con alguna frecuencia, en especial cuando están prestando servicios en vehículos de carga. Los espirales y las barras de torsión rara
vez se rompen. Necesitan 'mucho palo' para que eso suceda y también es bastante remoto el cuento de que 'se ceden'. Estos componentes son muy fáciles de arreglar: se cambian y punto. Si son espirales muy viejos, mejor hacerlo por pares.
Barra estabilizadora

Esta pieza se encarga de transmitir el peso que está soportando una rueda, la exterior de una curva, a la opuesta y de esta manera controla la inclinación de la carrocería en esas condiciones. Con mucho maltrato, se puede partir o torcer pero es una condición extrema poco usual. Lo que se daña son los acoples o uniones al chasís llamados 'muñecos' o los cauchos intermedios de su fijación al chasís. No es una pieza vital, tanto que hay carros del mismo modelo con y sin, pero sí la tiene, dele los apoyos necesarios para que trabaje.

Grupo Rodamientos

De alguna manera, los ejes a los cuales van acopladas las llantas deben girar sobre un rodamiento. Los hay de bolas de una sola pieza o de rodillos, que son cónicos y vienen generalmente separadas las partes del rodamiento en sí y la pista sobre la cual trabaja.

Los rodamientos tienen una vida útil bastante decente y este es uno de los sitios para darse cuenta de la calidad general de un vehículo pues son partes que se consiguen de muchas calidades y precios. Nuevos todos son buenos y no duran lo mismo.

El rodamiento se daña fundamentalmente por pérdida de lubricación. Bien sea que la grasa se sale porque el sello o el retenedor se daña o fue mal instalado o porque no es suficientemente preciso y fino y deja que entren el agua y la mugre.

El síntoma es un zumbido cuando está seco de grasa y se identifica dejando rodar el carro con el motor apagado en un sitio silencioso. Por lo general, al cruzar el carro en el sentido opuesto al del ruido, este debe aumentar, lo cual indica que hay juego en el rodamiento y que su apoyo está dañado.

Cuando están muy gastados, sobre todo los de bolas, el juego que coge el conjunto del freno-rin-llanta permite que el ángulo de cámber o apoyo vertical de la llanta contra el piso cambie y el carro es muy inestable y hay ruidos. Si está muy fuerte el juego, al coger las curvas ese movimiento separa las pastillas de los frenos y cuando se oprime el pedal, este se va al piso. Muchos problemas de frenos son de rodamientos por esa razón.

Los rodamientos también tienen un arreglo único: cambiarlos. Usualmente se necesita ir a una prensa hidráulica para sacarlos de su alojamiento. Tienen grasas muy especiales que no se deben mezclar con las genéricas del taller.
El tren trasero

Dependiendo de su diseño y construcción, el tren trasero es más o
menos complejo pero cuando se trata de repararlo, llegamos al mismo tiempo de componentes que van adelante y aplican las mismas fórmulas de diagnóstico y arreglo.

Como principio, si el carro tiene un eje rígido, o sea, las dos ruedas traseras van conectadas a una misma pieza que ahora suele ser flexible, hay solamente unos bujes de caucho en los brazos de conexión, el amortiguador y el resorte.

Cuando es suspensión independiente, forzosamente habrá brazos y articulaciones similares a las delanteras que se atienden en la misma forma. En este caso, el tren trasero es susceptible de alinearse tanto como el delantero.
Los ejes

Hoy, el 90% de los carros tiene tracción delantera y eso obliga a que haya unos ejes que comunican el torque del motor y el giro a las ruedas. Como esos ejes se deben mover a la par con las suspensiones y, además, girar con las ruedas direccionales, tienen que llevar articulaciones que manejan de manera simultánea esos movimientos.

Para tal efecto, se usan crucetas pero no las de tipo de cruz del cardan sino juntas homocinéticas que mantienen una velocidad constante en cualquier posición y son deslizantes para que asuman el cambio de longitud cuando suben y bajan las suspensiones.

El eje como tal es una varilla de acero que no tiene servicio ni se suele dañar, pero las juntas sí sufren mucho porque asumen todo el trabajo. Esas uniones vienen encerradas en un guardapolvo de caucho especial y rellenas con una grasa también específica.

Si el guardapolvo se rompe, la grasa sale rápidamente por la fuerza centrífuga que se produce al girar y la unión se funde o daña en pocos kilómetros. Si se percata oportunamente de este daño, que se detecta por manchas de grasa en el piso del carro cerca de las uniones, se puede engrasar de nuevo la junta y cambiar el caucho. Si ya hay juego, se debe cambiar.

No sirven rellenos con soldadura ni operativos parecidos pues esos materiales no tienen los tratamientos térmicos adecuados y no soportan las cargas de trabajo.

Los ejes se pueden reparar cambiando parcialmente las partes dañadas. Compre el guardapolvo más fino que consiga y hágalo instalar con abrazaderas metálicas adecuadas. Las plásticas no sirven. Ahí puede estar la diferencia de duración de la pieza.

Cardan
En los automóviles de motor delantero y tracción trasera existe un árbol que comunica el movimiento a lo largo del carro llamado cardan. Obligatoriamente tiene que tener crucetas, que le permiten moverse para recibir los movimientos de la suspensión trasera o para acomodar los ángulos que hay en el montaje de la caja de velocidades y el diferencial.

Algunas de esas crucetas eran de engrase pero ahora vienen selladas y cuando se dañan se manifiestan vibraciones que van y vienen según se acelere o suelte el pedal. Es fácil ver que hay juegos y la pieza se cambia completa. No tiene arreglo.

Algunos cardanes se dividen en dos partes y tienen un apoyo central que consta de un rodamiento montado sobre cauchos para eliminar las vibraciones. También se puede dañar y el arreglo es la sustitución del conjunto, aunque a veces venden las partes sueltas.

 

Mantenimiento del Sistema de Dirección Hidráulica

1) Breve descripción del servicio

Las caracteristicas requeridas para un funcionamiente eficiente de la dirección llevan a la seguridad de manejo y a  la comodidad de conducción. La flexibilidad del mecanismo, la calidad de los materiales y la habilidad traen seguridad al conducir.   

2) Lista de lo que considera el servicio

·         Revisión y diagnostico del sistema de dirección asistida.

·         Reemplazo del líquido de dirección hidraulica.

·         Ajuste de las bandas de la bomba del líquido de dirección.

3) Recomendaciones y sintomas

Mantén la suavidad de manejo del vehículo cambiando el líquido de la dirección hidraúlica con la frecuencia recomendada y  aumentarás la duración de los componentes del sistema de dirección.

Mantenimiento al sistema de frenos

El sistema de los frenos en muchas ocasiones no es debidamente atendido o está sometido a reparaciones inescrupulosas cuando se trata del mecanismo prioritario y fundamental para la seguridad del automóvil y todas las personas y terceros que lo rodean.

Grupo de frenos

Para analizar bien estos componentes, vamos a dividir el asunto en dos partes: hidráulicos y mecánicos. O, haciendo un símil, en software y hardware.

Los frenos funcionan de dos maneras: con un mando mecánico o con un comando hidráulico. El mecánico es de la edad de piedra del automóvil, aunque todavía es común para el freno auxiliar de estacionamiento -que no tiene que ser forzosamente de mano porque lo es también de pie- pero también comienza a s ser sustituido por un sistema eléctrico de señal.

Todo parte del principio de la incompresibilidad de los líquidos. Todo movimiento o presión aplicado en un extremo del sistema, se transmite a lo largo del mismo y se pueden modificar las distancias y las presiones de acuerdo con los tamaños de los pistones que comandan y los conductos de transporte.

Como los frenos necesitan una presión mucho más elevada de la que se puede ejercer con la pierna sobre el pedal, hay palancas que ayudan como el largo del pedal del freno, la relación del tamaño de los pistones que empujan el líquido y los que lo reciben y el diámetro de la tubería. Para completar esta multiplicación de fuerza, se suele colocar un amplificador de señal o 'booster', que se opera con el vacío del motor.

* HIDRÁULICOS
El mecanismo consta de una bomba y cilindros receptores en cada una de las ruedas, así sean discos o campanas. Como en todo sistema hidráulico, entre el pistón y su respectivo cilindro hay unos sellos de caucho llamados 'chupas' o ligas que se gastan con el uso. Estas partes no tienen arreglo ni remiendo: SE CAMBIAN y si hay sospecha de daños más allá de los cauchos, igual se reemplazan las piezas.

Los daños adicionales suelen ser rayones o deformaciones en los cilindros que se generan cuando los cauchos están bajitos y permiten que las partes metálicas rocen. Cuando esto sucede, lo indicado es reemplazarlos pues la lija de agua o algunos bruñidores que se usan para sacar pequeñas imperfecciones nunca restituyen el metal y por consiguiente la concentricidad estará perdida para siempre.

Los síntomas son fáciles de identificar. Cuando el pedal cambia sus zonas de recorrido efectivo es porque la presión que se ejerce se está perdiendo. Claro, si es un carro con frenos de tambor o campana, el pedal siempre se alargará a medida que la distancia entre las bandas y la campana aumente y se necesita más recorrido del líquido, y por ende del pedal, para llegar al contacto.

La pérdida de presión significa fuga del líquido y esta se observa a simple vista.

Cuando es la bomba es un poco más difícil de identificar ya que puede chorrear dentro del booster y no se ve. Pero a la larga acaba saliendo por el borde de la pared de fuego. O, cuando no hay booster, sale por dentro del carro y empieza a manchar los tapetes. Si la fuga es en las ruedas, fácilmente se detecta porque permanece la zona húmeda.

Claro que el primer indicador es el nivel del líquido en el recipiente de acopio. Pero no hay que confundir la falta de líquido por pérdidas con el cambio de posición del mismo. Sucede que, a medida que las pastillas se gastan, los pistones que las mueven van saliendo de los cilindros para compensar esa distancia que a su vez reclama más líquido y este baja en el depósito. Por eso, el indicador de desgaste de frenos suele ser un nivel en ese tarro, acoplado a una luz en el tablero.

Ese bajón del líquido, muy gradual y lento que se da solo entre las rayas de máximo y mínimo del depósito, es normal y no se debe reponer porque se pierde la indicación del desgaste de pastillas. El sistema NUNCA debe consumir líquido, solo sucede que éste cambia de sitio.

Si el nivel se baja rápidamente y se sienten deficiencias de presión hay fugas de líquido y esas sí necesitan CORRECCIÓN INMEDIATA.

No empiece a andar con el problema y echando líquido todos los días porque por el sitio donde hay escape, bien pronto se va a perder el sello y se dará el accidente. Es lo que llama la gente: 'se le voltea la chupa'.

* MECÁNICOS
Las partes mecánicas de los frenos son simples. Lo usual que exige servicio periódico es reemplazar las partes de fricción como las pastillas o las bandas. Su duración es muy diversa dependiendo de las calidades y los hábitos de manejo, así como las condiciones de uso del vehículo.

Pero en principio debemos decir que un juego de pastillas decente, bien ajustado al trabajo y peso del vehículo debe durar por lo menos 18 mil kilómetros y que el kit trasero, bien sean pastillas o bandas, según la configuración del carro, por lo menos aguanta el doble de las pastillas delanteras, cuando no mucha mayor distancia. La razón es que el 80% de la acción de frenado lo hacen las ruedas delanteras.

LÍQUIDO PARA FRENOS

Como el sistema genera altas temperaturas, el líquido que lo opera debe soportarlas sin llegar a hervir. No se debe usar nada DIFERENTE a líquido para frenos. Nunca derivados del petróleo pues daña de inmediato los sellos de caucho.

 El líquido tiene diferentes niveles de punto máximo sin ebullición y se debe optar siempre por el mejor. Ese punto se identifica por la clasificación DOT (Department of Transportation) de Estados Unidos que los homologa mundialmente. Lo menos que debe usar, y eso, en casos de emergencia, es DOT 4. Busque siempre que la lata diga 5.0 o 5.1 que son los más avanzados y adecuados. Cambie el líquido purgando completamente el sistema una vez al año y siempre que cambie las pastillas o bandas.

* PASTILLAS
Use siempre las de mejor calidad y ojalá originales. En el mercado hay multitud de marcas y especificaciones, unas válidas y otras con poco control y antecedentes. El precio ya es un índice de calidad. Para las bandas aplican los mismos principios.

Mucha gente se queja de chirridos de las pastillas cuando se frena suavemente. No son deseables pero tampoco anormales. Se debe a una vibración cuando rozan con fuerza el disco y la pastilla y generan un sonido de alta frecuencia. Se corrige con unas láminas metálicas que van entre la pastilla y el cilindro que absorben el ruido. NO deje nunca que le 'emparejen' las pastillas contra el andén.

También le hablarán de cristalizado o 'glaciado' de las caras de contacto de los discos y pastillas. Esto sucede cuando hay mucho calor y se vitrifican las partes perdiendo rugosidad y por consiguiente el carro no frena bien. A veces con lija se recupera la rugosidad del disco y cuando éste la tiene, él mismo organiza otra vez la pastilla.

* EL BOOSTER

Esta pieza es una campana donde se acumula vacío del motor y ayuda a aumentar la fuerza del pedal sobre la bomba. No tiene mantenimiento y los daños se notan porque el pedal se pone duro o porque se afecta la marcha mínima del motor ya que chupa aire por estos conductos. Hay una válvula que evita la salida del vacío y que a veces molesta. Es una pieza muy simple y fácil de cambiar

EL SISTEMA DE FRENOS Y EL CONSUMO DE COMBUSTIBLE

El sistema de frenos juega un papel muy importante tanto en la seguridad como en el rendimiento de combustible de un automóvil por ejemplo, unos frenos demasiado ajustados podrían provocar:

·         El sobrecalentamiento de las balatas (fajas)

·         La cristalización de las mismas provocando una falta de frenado

·         Calentamiento excesivo

·         Daño a los sellos de los cilindros (“gomas”)

·         Daño al neumático (generalmente en forma de pequeñas grietas

“cuarteamiento de las caras”)

·         Falla en los sellos de las ruedas (retenes) y por lo tanto fuga de aceite del diferencial o del transeje, contaminando las balatas

·         Reducción en la capacidad de frenado

·         Sobreconsumo de combustible (en un 10% o más).

Una forma sencilla de verificar si su vehículo no tiene demasiado ajustados los frenos es la siguiente:

• Levante de manera independiente cada una de la ruedas haga una marca con un gis en la rueda y coloque sus manos en los extremos de la rueda y hágala girar, si no puede hacerlo seguramente está muy ajustada. Una rueda debe girar una vuelta al aplicarle una fuerza media.
• El ajuste de los frenos debe hacerlo un profesional, ya que de otra manera puede generar que algunas de sus ruedas frenen más que otras y en una frenada de emergencia se puede generar un giro del vehículo “trompo”.
• Es importante hacer revisiones frecuentes (una vez a la semana) para determinar si no hay fugas de líquido de frenos. Estas fugas se pueden detectar porque generalmente se bajan los niveles de los depósitos del líquido de frenos. Cuando son muy grandes estas fugas generalmente manchan los neumáticos por el costado interior.
• Una fuga de líquido de frenos se detecta porque al pisar el pedal del freno el pedal se hunde, se siente “esponjoso” y el vehículo frena con dificultad o no frena.
• Es muy importante mantener limpio el depósito del líquido de frenos y cambiarlo una vez cada dos años.
• Respecto a las balatas se recomienda utilizar las de tipo original de lo contrario se producirán rechinidos al frenar o se desgastarán más rápido que las originales, no permita que se contaminen con aceite o líquido de frenos.
• Recuerde que unas balatas mojadas (por ejemplo cuando circula y pasa por algún charco) pueden perder capacidad de frenado, una recomendación es pisar el pedal del freno varias veces después de pasar el charco para “secar” las balatas

Bibliografía

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·         D. Hermógenes Gil Martínez “Manual del Automóvil” Reparación y mantenimiento de Suspensión, dirección y frenos. Edita. Cultural S.A. 2006.

·         Davis N. Dales “Manual Técnico Automotriz” Operación, mantenimiento y servicio de sistema de suspensión, Dirección y frenos. Edita Hispanoamericana S.A. 2007