ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
DEPARTAMENTO DE ENERGIA Y MECANICA
INGENIERIA AUTOMOTRIZ
MANTENIMIENTO MECANICO AUTOMOTRIZ II TUTOR: Ing. Juan Castro NIVEL: Sexto INTEGRANTES: -
Jonathan Garzón Andres Barreno Vladimir Cruz Roberto Vallejo
FECHA: 15/04/2014 TEMA: - Suspensión Neumática SUBTEMA: - Suspensión neumática enfocada al transporte pesado
OBJETIVO GENERAL: -
Realizar una exposición presentando todas los varios diseños, componentes y el funcionamiento de las suspensiones neumáticas para transporte pesado así también presentaremos los distintos puntos de vista de este sistema
OBJETIVOS ESPECIFICOS: -
Conocer los diferentes elementos del sistema de suspensión neumática para transporte pesado, así como su función y ubicación en el vehículo.
-
Transmitir por medio de la exposición una visión breve y concreta de la sobre la suspensión neumática para transporte pesado
-
Adquirir una visión de conjunto sobre la trascendencia del sistema de suspensión neumática para transporte pesado.
-
Comprender el funcionamiento del sistema de suspensión neumática, así como su funcionamiento y ubicación en el vehículo.
MARCO TEORICO: -
Suspensión neumática
Esta suspensión se basa en el mismo principio de la suspensión convencional o hidroneumática. Consiste en intercalar entre el bastidor y el eje de las ruedas o los brazos de suspensión un resorte neumático.
El resorte neumático está formado por una estructura de goma sintética reforzada con fibra de nailon que forma un cojín o balón vacío en su interior. Por abajo está unido a los brazos de suspensión. Por encima, va cerrado unido al bastidor.
-
Introducción
La suspensión neumática se viene utilizando desde mediados de los años 50 en los vehículos a motor, especialmente en autobuses. Contribuye en gran medida a mejorar la comodidad.
En los camiones y remolques la suspensión neumática se ha impuesto sobre todo en e l segmento de gran tonelaje para el transporte de mercancías. Para ello resultan determinantes especialmente los criterios de diseño del chasis. En ocasiones existen diferencias elativamente grandes de cargas estáticas sobre ejes en el eje trasero de la cabeza tractora o en todos los ejes del remolque, entre el estado en vacío y de carga completa. En el diseño con muelles de acero provoca problemas e n los estados vacío y de carga parcial. Las propiedades de la suspensión empeoran. Al igual que en los autobuses, también aquí la comodidad desempeña un papel fundamental. Hoy en día la suspensión neumática es la más utilizada en la parte trasera de camiones rígidos, tractocamiones autobuses foráneos y semirremolques para sencillo, tándem y tridem. También existen suspensiones neumáticas para autobuses foráneos y en algunos casos para tractocamiones, debido a que con este tipo de suspensión se garantiza una conducción suave independientemente de la carga que se maneje.
El sistema suspensión neumática es característico por aumentar la carga útil de la configuración de 11 a 13 toneladas utilizando aire comprimido en el interior de las cámaras que se encuentran ubicadas entre el eje y el chasis del vehículo. Estas cámaras tienen la función de absorber todas las irregularidades del camino y su presión es ajustada por una válvula reguladora accionada por una varilla de transferencia.
-
Tipos de suspensiones neumáticas
Hay 3 tipos básicos de suspensiones de aire: de doble bolsa, de cilindro hueco trapezoidal y de cilindro hueco rodante.
La suspensión de aire de doble bolsa se usa en suspensiones de trasmisión delantera y es capáz de llevar más peso que otros tipos de suspensión. El sistema de doble bolsa se usa en muchos vehículos vehicles como los camiones que transportan cargas. Se llama así, porque está hecho de dos bolsas de aire conectadas en un ciclo corto. Las suspensiones de aire de cilindro hueco trapezoidal son cónicas y se usan en suspensiones traseras en vehículos que no requieren cargas pesadas. Las suspensiones de aire de cilindro hueco cónico se usan en vehículos donde la suavidad del manejo es lo más importante; como en automóviles de lujo. La suspensiones de aire de cilindro hueco rodante son cilíndricas y son también utilizadas para la suspensión trasera. La suspensiones de aire de cilindro hueco rodante se usan en vehículos que requieren un control excelente como en los carros deportivos.
-
Funcionamiento y componentes
Cuando una rueda sube o baja debido a una desigualdad del firme, el resorte se comprime o distiende comportándose como un fuelle. La variación de v olumen provoca una variación de presión en el interior del cojín que le obliga a recuperar su posición inicial después de superar la desigualdad del terreno, resultando un cojín elástico. Los movimientos de la rueda se transmiten al émbolo, que se desplaza variando la altura del resorte obteniendo así diferentes presiones en su interior. Por tanto, la fuerza de reacción está en función del desplazamiento del émbolo y de la presión interna, que permiten conseguir un resorte de flexibilidad variable progresiva con una
frecuencia de oscilaciones inferior a 1 Hz/seg.
Este sistema necesita una fuente de aire comprimido, por lo que se utiliza en aquellos vehículos equipados con frenos de aire comprimido, aprovechando así la instalación de aire, es decir, en vehículos industriales, camiones y autobuses, aunque últimamente se están utilizando mucho en vehículo todoterreno de alta gama e incluso en vehículos SUV. La acción llevada a cabo por los fuelles neumáticos implica un control constante del aire comprimido que se encuentra dentro de ellos. Esta condición hace posible que la suspensión se adapte a diferentes estados de carga, a diferentes repartos de peso entre ambos lados del mismo eje y la posibilidad de elevar la altura del bastidor a un determinado nivel. La disposición puede ser de un fuelle por cada rueda o incluso dos por cada rueda.
En el siguiente esquema se pueden observar los esquemas de un vehículo con suspensión neumática en el eje delantero y en el trasero, en el primer caso con un fuelle por rueda y en el segundo con dos fuelles por rueda.
La alimentación del aire comprimido es proporcionada por el compresor para el circuito general de frenos y para la suspensión neumática.
El compresor, que es accionado por el motor térmico, comprime el aire (previamente filtrado) y lo envía hasta el depósito de frenos (son prioritarios los frenos a las suspensiones), alcanzando una presión en el interior de unos 10 Kgf/ cm2. Una vez alcanzada esta presión, una válvula de alivio situada a la entrada del circuito de suspensión, permite el paso de aire a la suspensión cuando el circuito de frenos ha alcanzado su presión. Por debajo de esta presión, el aire sólo alimenta el circuito de frenos; si por cualquier circunstancia, bajara la presión de los frenos, esta válvula permitiría pasar aire de la suspensión a los frenos. En el depósito de la suspensión se almacena el aire a unos 12 Kgf/cm2.
El manómetro va instalado en la cabina para que el conductor pueda ver en todo momento la presión que tiene el circuito. También la válvula distribuidora 4/3 o válvula de accionamiento manual que está controlada eléctricamente con los botones de accionamiento situados en la cabina para que los maneje el conductor. Las válvulas de nivel (15) son válvulas distribuidoras 4/3 que tienen la misión de regular la cantidad de aire que entra o sale de los fuelles en función de la carga que tenga el vehículo. A ellas les llega la mayor o menor presión que manda la válvula solenoide (14), según la corriente recibida. La válvula limitadora de presión (4) tiene la misión de mantener la presión constante dentro de unos márgenes, mientras que la válvula limitadora de altura (19) impide la elevación de la plataforma cuando la altura alcanzada pueda ser perjudicial para el sistema.
-
Ventajas frente a los sistemas ballestas
• Una suspensión óptima, independientemente del estado de la calzada y de la carga,
aumenta la comodidad y protege la mercancía. No se transmite el ruido de rodadura del vehículo. • Las ruedas tocan la calzada de forma uniforme, lo que mejora las propiedades de
frenado y dirección y aumenta considerablemente la vida útil de los neumáticos. • Control preciso del sistema de frenos de aire comprimido en función de la carga,
utilizando la presión del fuelle de la suspensión neumática como presión de mando para el regulador de la fuerza de frenado. • La altura constante del vehículo es independiente de la carga estática. • Es posible el control de los ejes elevables. • Es posible el control individual de la presión de la suspensión como compensación de
fuerzas transversales (p. ej. al tomar una curva). • Se protege la superficie de la calzada.
-
Inconvenientes de los sistemas de suspensión neumática frente a los sistemas con ballestas
• Mayor coste de la instalación. • Sistema de ejes más complicado, que utiliza guías y estabilizadores de eje. • Mayor necesidad de piezas debido a la variedad de componentes neumáticos. • Mayor carga de las válvulas de control debido al constante aumento y disminución
de la presión; reducción de la vida útil debido a las mayores exigencias de cambio.
Sistema ECAS - Electronically Controlled Air Suspension (Suspensión neumática controlada electrónicamente) SCANIA y Suspensión Controlada Electrónicamente (ECS) VOLVO La Suspensión Controlada Electrónicamente (ECS o ECAS) le brinda una gran comodidad y a su vez protege la carga transportada. El sistema se ajusta en forma automática, manteniendo al camión en una altura constante y compensando la distribución desigual de las cargas. El control manual de la altura facilita el ajuste del alto de la plataforma d e carga para adaptarla a la del muelle de carga. El sistema puede, incluso, programarse con una serie alternativa de distintas alturas de muelle de carga.
En el remolque está previsto una batería para garantizar el suministro de corriente adicional. De esta forma puede regularse la altura del remolque separado de la cabeza tractora.
-
Ventajas del sistema
La suspensión neumática permite variar mediante un control remoto la altura del vehículo para hacerla coincidir con el piso de los andenes de carga. El telecomando también permite bajar el nivel de los ejes traseros al presionar un botón, lo que ayuda a acoplar y desacoplar semirremolques sin tener que elevar y bajar sus patas. Esto reduce los tiempos de trabajo, el esfuerzo y los riesgos. Además, la carga de cada eje se muestra en una pantalla ubicada en el tablero, lo cual permite al conductor tener un control más exacto sobre el peso, para evitar multas innecesarias. El nuevo sistema de suspensión integral posee una gran cantidad de ventajas, entre l as cuales se pueden destacar las siguientes:
-
Carga eficaz: la suspensión neumática permite elevar y bajar el chasis. Eso brinda una manipulación más eficiente de la carga al acoplar un remolque o al adaptar su altura a un andén de carga.
-
Máximo confort: como el vehículo descansa sobre aire, desaparecen las fricciones mecánicas en la suspensión. Eso brinda una suavidad de marcha y un confort únicos.
-
Eficiencia: la rigidez de los fuelles neumáticos se adapta, de forma automática, a la carga. Eso ofrece más seguridad para la mercadería.
-
Altura constante del chasis, con o sin carga: el sistema regula la presión de los fuelles de manera automática. De esa forma, la altura del chasis se mantiene estable con independencia del peso y volumen de la carga.
-
Más capacidad legal por eje: es posible montar, por ejemplo, una grúa plegable de 4 toneladas detrás de la cabina.
Fácil enganche y desenganche: la altura de la quinta rueda se regula desde un control remoto, lo que evita subir y bajar las patas del remolque para enganchar o desenganchar.
Ventajas para el fabricante del remolque
-
Mayor facilidad de instalación gracias a los componentes precableados. Reducción del tiempo de montaje gracias a su reducido número de componentes, menos racores y menos tuberías.
-
Rápida puesta en marcha mediante PC en el final de linea.
Ventajas para el transportista -
Mayor facilidad de mantenimiento. Menor propensión a averías. Reducción de los períodos de inactividad. Diversas funciones de seguridad para el vehículo (p. ej. compensación de abollamiento de neumáticos, tiempo de marcha en inercia para el nivel de descarga, protección contra sobrecarga).
-
Retorno automático a la altura de marcha. Gran variabilidad de uso gracias a las diferentes alturas de marcha. Tiempos de subida y bajada extremadamente rápidos. Gran comodidad y aumento de la seguridad gracias a la ayuda al arranque para semirremolques y la función automática de eje elevable.
-
Reequipamiento sencillo. Menor consumo de aire gracias su procedimiento de regulación. Reducción de la necesidad de maniobra y carga y por tanto tiempos de expedición más rápidos gracias a la memorización de alturas de carga, fáciles de activar mediante la unidad de mando y la posibilidad de un proceso de subida y bajada localizada de la estructura.
Ventajas para el cliente -
Protección de la mercancía. Adaptación del vehículo al encargo de transporte mediantela universalidad del sistema.
-
Reducción de la necesidad de maniobra y carga y por tanto tiempos de expedición más rápidos gracias a la memorización de alturas de carga, fáciles de activar mediante la unidad de mando.
Funciones del sistema -
Kneeling
El Kneeling es una función especial para autobuses. Para facilitar la subida y bajada de pasajeros puede inclinarse el autobús parado hacia el lado de entrada. Puede decirse que el bus "se pone de rodillas" ante el pasajero.
-
Protección contra sobrecarga
Al especificar una presión máxima admisible del colchón de suspensión puede activarse una protección contra sobrecarga. Esta protección baja la carrocería del vehículo hasta el tope de goma en caso de que la presión del colchón de suspensión sufra una sobrecarga. – En ese caso deberá descargar el vehículo hasta que la carrocería pueda subirse
mediante la unidad de mando.
-
Control eje elevable
En muchos camiones y semirremolques se montan ejes elevables, es decir, que pueden levantarce a voluntad del conductor para que no apoyen en el asfalto cuando marchen vacio. Cualdo el vehiculo se carga, el eje baja y puede soportar la carga
Las ventajas son menor desgaste de neumáticos de dicho eje, la disminución del condumo de compbustible al arrastrar menos ruedas en vacio y la mejora de la amniobravilidad con ele eje elevado
-
Nivel de descarga
El nivel de descarga se utiliza en operaciones de carga y descarga con el vehículo parado o a velocidades bajas. De esta forma se consigue una mejor posición de la carrocería del vehículo para la carga o descarga. En remolques de ejes separados el nivel de descarga puede definirse por separado para el eje delantero y el eje trasero. De esta forma es posible, por ejemplo, el vaciado completo de un vehículo cisterna.
-
Altura de marcha
La altura de marcha (también altura normal) se configura durante la marcha a grandes velocidades. Pueden configurarse 3 alturas de marcha como máximo para ECAS.
-
Regulación de altura nominal
La altura nominal es el valor nominal de la distancia desde la carrocería del vehículo al eje. Se especifica mediante calibrado, parametrización o a través de una unidad de mando. La función básica del ECAS es la regulación de una altura nominal.
-
Localización de averías:
Lámpara testigo permanece encendida: Falta de presión o por falta de líquido; verificar la bomba o pérdida por algún órgano o tubería; colocar el vehículo en un elevador y proceder a la localización de fugas.
¿Cómo se manifiesta el desgaste de la suspensión?: Tras mucho tiempo de uso, las membranas de las esferas envejecen y hay pérdida de p resión por pérdida de gas. La suspensión se endurece y el coche no sube y baja de forma suave al empujarle de las cuatro esquinas hacia abajo. Hay que cambiar las esferas.
Desgaste de algún elemento: Con el motor en marcha, comprobar los conductos de fugas a los que deben de llegar gotas de líquido. Si llega líquido de forma continuada, comprobar el elemento del que proceda.
¿La suspensión no sube o no baja?: Verificar el varillaje de accionamiento del control de altura, comprobar si hay agarrotamiento en el eje del corrector, aflojar el tornillo de
purga y suspender el coche y mover cada una de las ruedas hacia arriba y abajo para comprobar que no hay agarrotamiento en los elementos de suspensión.
Válvula de nivel defectuosa: cuando un lado de la plataforma tenga una altura distinta a la del otro lado, reglar la válvula de nivel del lado que la altura no sea correcta.
ANALISIS:
CONCLUSIONES:
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFIA -
-
http://ww1.safholland.us/quicklit/XL-PS10450SL-es-US.pdf http://transporteinformativo.com/informacion-tecnica/el-sistema-desuspension-en-los-vehiculos-pesados http://www.centrozaragoza.com:8080/web/sala_prensa/revista_tecnica/hemeroteca/articulos/ R46_A7.pdf http://www.alianzaflotillera.com/carga/el-sistema-de-suspension-en-losvehiculos-pesados/ http://ww1.safholland.com.mx/sites/mexico/esmx/products/truckandbussuspensions/paginas/default.aspx http://www.aficionadosalamecanica.net/suspension9.htm http://www.slideshare.net/jbrunocalvay1/suspension-neumatica-conamortiguacion-regulada-275-i http://www.ehowenespanol.com/funciona-suspension-aire-como_10754/ http://www.slideshare.net/bbnet/suspension-neumatica http://www.dieseltechnic.com/es/productos/lineas-de-productos/fuelles-desuspension/ http://www.volvotrucks.com/trucks/argentina-market/es-ar/trucks/VolvoFH/Chassis/Pages/Suspension.aspx http://inform.wabco-auto.com/intl/pdf/815/00/25/8150400253_t1.pdf http://www.scania.com.ar/acerca-de-Scania/prensa/comunicados-deprensa/2012/Scania-ofrece-mayor-capacidad-de-carga-con-su-nuevasuspension-neumatica-integral.aspx
-
http://efamoratalaz.com/recursos/1%C2%BAEl-Fluidos-T7.pdf http://www.contitech.de/pages/produkte/luftfedersysteme/nfzersatz/download/image_engl.pdf http://www.contitech.de/pages/produkte/luftfedersysteme/nfzersatz/download/Montage-span.pdf http://www.logisticasud.enfasis.com/notas/15719-nueva-solucionsuspension-neumatica-6x2-camiones-volvohttps://dl.dropboxusercontent.com/u/221699009/cursos/curso-camionessuspension-neumatica-descripcion.pdf
