Amortiguadores
La
configuración del conjunto de la suspensión de los automóviles por parte de los
constructores, implica una serie de ajustes, pruebas y ensayos de validación,
para garantizar la correcta puesta a punto del comportamiento dinámico del
automóvil en sus aspectos de estabilidad y confort.
Los resultados de estas pruebas y ensayos, peso y potencial dinámico de cada
modelo de automóvil, determinan la selección de los amortiguadores más
adecuados, en función de las curvas características de amortiguación.
Debe tenerse en cuenta que una amortiguación reducida mejora el confort, pero
reduce la estabilidad, y una amortiguación muy rígida asegura la estabilidad de
la marcha, pero es muy poco confortable.
Ante esta contraposición de objetivos, queda claro que el diseño de un
amortiguador para cualquier automóvil es complejo, ya que el confort es
incompatible con la estabilidad, y es lógico pensar que la elección del
amortiguador apropiado para cada automóvil, sea una “solución de compromiso”
por parte de los constructores que trabajan en equipo con los fabricantes de
los amortiguadores.
La especificación de diseño fundamental significa que el conjunto de la
suspensión de un automóvil debe mantener de forma constante el contacto de los
neumáticos con la superficie del asfalto, a fin de asegurar en todo instante
que la denominada fuerza de rozamiento o adherencia se aproxime permanentemente
a su valor máximo y en ningún caso se anule, condición indispensable para el
desplazamiento, frenado y estabilidad del automóvil.
La fuerza de rozamiento se obtiene al multiplicar las fuerzas de contacto de
las ruedas con la vía por el coeficiente de adherencia. Por lo tanto, la fuerza
de rozamiento es variable y aunque en gran parte depende del coeficiente de
adherencia del contacto neumático-vía de rodadura, también es función del peso
sobre las ruedas del automóvil.
Si debido a las irregularidades de la carretera y las oscilaciones provocadas
en el conjunto de la suspensión, el neumático pierde el contacto con la vía de
rodadura, el valor de la fuerza de adherencia será nulo, resultando que las
condiciones de seguridad y estabilidad en la marcha del automóvil se verán
notablemente modificadas.
Este
es el aspecto fundamental, los amortiguadores deben reducir de forma
instantánea las oscilaciones de las ruedas y de la carrocería en cualquier
situación, pero sin perder el nivel de confort de los ocupantes del automóvil.
La profundidad mínima legal de un neumático desgastado, 1,6 mm según se
establece en el Real Decreto 1625/1992 de 29 de diciembre, es visible y se
puede medir, pero en un amortiguador no se puede medir el grado de desgaste.
Por lo general, los conductores adaptan inconscientemente su forma de
conducción al estado del automóvil y al grado de desgaste de los
amortiguadores.
Una consecuencia directa de unos amortiguadores desgastados es la perdida de la
seguridad en la conducción: !!El contacto entre el neumático y la vía de
rodadura se reduce considerablemente y puede llegar a ser nulo!!
Obviamente, el mayor o menor desgaste de los amortiguadores depende de diversos
factores, como son la calidad de la fabricación, la forma de conducción, el
estado de las carreteras, el número de kilómetros y las condiciones de carga y
peso del automóvil, entre otros factores. Lo que ocurre es que dicho desgaste
no es visible ni medible por el usuario.
Según la calidad del amortiguador y en condiciones normales de funcionamiento,
la vida media útil podría establecerse de 80.000 a 100.000 kilómetros.
Por ello cuando se comprueba el estado de la suspensión, un
aspecto muy importante es verificar la eficacia o adherencia residual mínima
(ver apartado de DIAGNOSIS).
Experimentalmente se ha comprobado que durante el desplazamiento de un
automóvil, la pérdida del confort para los ocupantes se alcanza cuando se
supera una frecuencia de 1 a 2 oscilaciones por segundo, y la pérdida
instantánea de adhesión o contacto neumáticos-asfalto se localiza en un rango
entre 10 a 20 oscilaciones por segundo, debido al efecto de resonancia en el
conjunto de la suspensión.
Por lo general, los amortiguadores no presentan averías de funcionamiento, y
las posibles deficiencias suelen manifestarse por desgaste o rotura de los
componentes.
No obstante, a nivel de mantenimiento para los usuarios, se recomienda una
inspección visual cada 20.000 kilómetros o, al menos, una vez al año.
Salvo en casos muy excepcionales, los amortiguadores se pueden considerar como
un recambio puro, es decir, en la actualidad su reparación no es factible, y
por lo general, se procede a la sustitución de dicho componente. En la
operación de sustitución de los amortiguadores, es necesario tener en cuenta
las siguientes recomendaciones:
- Utilizar
la pistola neumática exclusivamente para desmontar los amortiguadores a
sustituir, nunca para apretar.
- No
sujetar ni dañar el vástago cromado del pistón con las herramientas
utilizadas, ya que si se raya o daña dicha superficie, la consecuencia
posterior a medio plazo será que estas marcas deterioran al retén y
provocaran pérdidas de aceite, siendo esta avería una de las causas más
habituales de defectos en los amortiguadores.
- Utilizar
siempre el compresor o compresímetro de muelles adecuado, observando
previamente su correcto funcionamiento. No utilizar ningún otro tipo de
herramienta o utensilio para comprimir el muelle de la suspensión.
Recordar que un muelle mal comprimido con un elemento inadecuado puede
originar graves heridas.
- En el
caso de columnas Mac Pherson que permitan la sustitución del cartucho, se
debe tener en cuenta que después de sustituir el cartucho gastado y antes
de colocar el nuevo, es necesario verter un poco de aceite de motor en la
columna vacía. Este aceite permitirá la disipación del calor del cartucho.
- Cebar
el amortiguador nuevo varias veces antes de su instalación, para favorecer
el correcto funcionamiento del mismo.
- La
fijación superior e inferior de los amortiguadores, deberá apretarse al
valor establecido, después que el automóvil asiente sobre las ruedas. De
esta forma la suspensión se comprime hasta su posición estática normal,
evitando una compresión excesiva en las gomas de montaje al apretar las
tuercas.
- En el
montaje de los nuevos amortiguadores, utilizar siempre una llave
dinamométrica para apretar las tuercas y tornillos al par de apriete
especificado.
- Una vez sustituidos los amortiguadores, comprobar el correcto reglaje de las cotas direccionales: convergencia o divergencia, avance y caída.
Diagnosis
A nivel de fabricación, la comprobación de amortiguadores se
realiza mediante un banco de pruebas dinamométrico especial, donde se obtienen
las curvas características de amortiguación.
A nivel de reparación, este tipo de comprobadores dinamométricos no son de
aplicación en el taller reparador, ya que la máquina es demasiado costosa y los
amortiguadores se deben desmontar para su control.
Además, para analizar los datos resultantes, se debería disponer de los datos
de referencia del fabricante y así evaluar la medición realizada, pero estos
parámetros y curvas características del amortiguador no suelen publicarse.
Este tipo de máquinas es utilizada únicamente por los propios fabricantes de
amortiguadores y automóviles, y no por los talleres de reparación.
Ante estas consideraciones, las pruebas alternativas para comprobar la eficacia
de los amortiguadores de un automóvil son las siguientes:
- Inspección
visual.
En la inspección visual se pueden detectar pérdidas de aceite, ruidos de funcionamiento, juntas defectuosas y posibles deformaciones que indiquen daños físicos de los amortiguadores. Aunque muy orientativo, otro indicativo de una deficiente amortiguación pueden ser los desgastes irregulares de los neumáticos, como por ejemplo, desgastes en forma de planos o “abolladuras” en toda la banda de rodadura. Diagnosis comparativa en condiciones de marcha.
Las sensaciones al conducir un automóvil con
una amortiguación defectuosa pueden ser muy indicativas para un especialista,
como por ejemplo, rebotes incontrolados en zonas muy bacheadas, excesivo
balanceo en curvas o influencia del viento lateral.
- Diagnosis
por el método de balanceo.
Este método consiste en presionar fuertemente sobre las aletas del automóvil para desplazar verticalmente la carrocería, y observar a continuación las oscilaciones generadas.
Debe indicarse que esta prueba, únicamente tiene validez en los casos extremos de una amortiguación nula, porque la excitación manual y la observación visual de la amplitud, número y duración de las oscilaciones, no permiten conocer de forma precisa el estado de la suspensión y de los amortiguadores, tanto en la compresión como en la extensión.
- Se
trata de una diagnosis subjetiva para casos de amortiguación muy
deficiente.
- Diagnosis
mediante los comprobadores de suspensiones.
Los equipos de comprobación de placas oscilantes se basan en el método recomendado por la Asociación Europea de Fabricantes de Amortiguadores denominado como EUSAMA (EUropean Shock Absorber Manufacturer Association). Estos equipos permiten comprobar la eficacia de la suspensión rueda por rueda, y la asimetría de la suspensión entre las ruedas de un mismo eje.
El equipo mide el peso dinámico constantemente y selecciona el valor mínimo encontrado, que es dividido por el peso estático medido en reposo y multiplicado por 100 para obtener la eficacia por rueda en %.
En este tipo de comprobadores, las condiciones del ensayo, como por ejemplo la presión de inflado correcta de los neumáticos, pueden afectar notablemente a los valores obtenidos. Además, se recomienda hacer esta comprobación “en caliente”, es decir, después de que el automóvil haya circulado durante un tiempo determinado. De esta forma el aceite de los amortiguadores se ha calentado y es menos viscoso, y su fluidez será mayor, obteniendo así las condiciones más adecuadas a las habituales de la marcha.