AMORTIGUADOR - Definición - Significado

Es el órgano que debe frenar las oscilaciones de la carrocería • Compromiso entre dureza, comodidad y estabilidad • De los amortiguadores usados en carruajes a los tipos hidráulicos • Sistemas especiales

Las ruedas del vehículo, al pasar sobre un obstáculo, gracias a la conexión elástica con el bastidor o carrocería del vehículo, pueden continuar oscilando, hacia arriba y abajo, entre dos valores máximos fijados por el constructor y delimitados por los llamados topes de final de carrera. Los resortes excitados empiezan a oscilar al pasar sobre el obstáculo y continúan oscilando durante cierto tiempo, incluso cuando el vehículo ha superado ya el obstáculo. Sin la presencia de los oportunos amortiguadores, la atenuación de estas oscilaciones se conseguiría únicamente por los rozamientos de la suspensión y por el calor generado en el resorte, con el resultado de la pérdida de contacto de la rueda con el suelo, contra el cual rebotaría con violencia. El amortiguador ideal debería transmitir lo menos posible las irregularidades del suelo a la carrocería y, simultáneamente, mantener las ruedas en contacto con la carretera.

Desgraciadamente, la comodidad y la estabilidad no van parejas. En efecto, cuando las irregularidades del suelo se presentan con una frecuencia baja, es decir se encuentran distantes entre sí, conviene que la atenuación del amortiguador sea elevada para evitar que la carrocería continúe oscilando después de haber superado el obstáculo; pero si las irregularidades tienen una frecuencia alta (corta distancia entre sí o a velocidad elevada del vehículo), el amortiguador deberá ser «blando» para evitar que transmita continuamente oscilaciones a la carrocería.

Por lo que se refiere a la estabilidad, con el aumento de la velocidad del vehículo y, por tanto, de la frecuencia con que actúan las irregularidades del terreno sobre las ruedas, crecen las fuerzas de inercia aplicadas sobre las masas suspendidas del vehículo. Resulta, por tanto, mayor el retardo con el cual las ruedas tratan de seguir las irregularidades del suelo y se comprende que, para garantizar un buen agarre sobre la carretera, se le pida al amortiguador un aumento progresivo de su dureza con el incremento de la velocidad.

Entre los sistemas de amortiguación utilizados en los primeros automóviles cabe señalar los amortiguadores de cinta, que ejercían una acción frenante sólo en la fase de distensión de los muelles de ballesta (entonces el elemento elástico de la mayoría de las suspensiones). Un sistema como el descrito no era muy eficaz, no obstante, existía una amortiguación suficiente en las propias ballestas, debido al rozamiento entre las hojas de las mismas.

Cabe citar también:

— Amortiguadores de fricción, cuyo efecto amortiguador era debido al rozamiento de dos o más discos al girar el uno respecto al otro y frenados en sus movimientos por un robusto resorte montado sobre su eje.

- Amortiguadores hidráulicos giratorios: constituidos por un cuerpo cilindrico dentro del cual gira un pistón con dos lóbulos diametralmente opuestos; el pistón está rígidamente unido a un brazo sujeto a la ballesta. El movimiento de la ballesta provoca la rotación del pistón que, sumergido en el aceite, funciona como una bomba aspirante y compresora. El paso del aceite está regulado por válvulas taradas que aumentan el efecto frenante de la fase de extensión.

- Amortiguadores hidráulicos de pistón: están constituidos por un cuerpo cilindrico lleno de aceite en el cual se desliza a presión un pistón accionado por un balancín sobre cuyo eje de rotación está montado el brazo de accionamiento solidario con la ballesta. En el Austin A 40 y en el Morris Marina este amortiguador se ha convertido en parte integrante de la suspensión anterior.

- Amortiguadores hidráulicos incorporados a la suspensión anterior: este tipo de amortiguadores está constituido por un cuerpo cilindrico fijo dentro del cual se desliza un pistón solidario con la parte móvil de la suspensión. Cuando el muelle de la suspensión se comprime, el pistón puede subir libremente, ya que las válvulas automáticas permiten el paso del aceite a la cámara inferior; en cambio, cuando el muelle se expansiona, el pistón obliga al aceite a pasar por una válvula tarada que frena el retorno.

El amortiguador hidráulico incorporado a la suspensión anterior se usa todavía en las suspensiones «tipo Me Pherson», empleadas primero por la Ford y después por muchos otros constructores. En algunas suspensiones «Me Pherson», estos amortiguadores han sido fabricados de modo que no necesitan un alimentador para mantener el nivel del aceite.

— Amortiguador hidráulico telescópico: Es el tipo más difundido. Este amortiguador, utilizado ya hace mucho tiempo, ha alcanzado niveles avanzados de eficiencia y duración. Es todavía normal que un amortiguador, funcionando correctamente en frío, pierda algo de su eficacia en caliente o en la estación veraniega. Este fenómeno es debido a las oscilaciones de la viscosidad del aceite al variar la temperatura, por lo que cambia en consecuencia la característica de respuesta del amortiguador. Existen amortiguadores dotados de un dispositivo para regular el esfuerzo de frenado actuando directamente sobre alguna tuerca o tornillo externo y, por tanto, sin tener que desmontar partes internas. Una corrección del tarado del amortiguador puede ser necesaria también cuando el vehículo está destinado a recorrer carreteras muy accidentadas o para usos particulares, como sucede en los rallies o en las competiciones sobre pista o carretera. En estos casos se recurre normalmente a los amortiguadores llamados duros, que aunque perjudican notablemente la comodidad, tiene la ventaja de mejorar la adherencia sobre carretera a alta velocidad.

Un inconveniente de los amortiguadores hidráulicos se presenta cuando aparecen fugas a través de los retenes del vastago o a lo largo del perímetro del pistón. En ambos casos la eficiencia disminuye tanto que, normalmente, se dice que el amortiguador está descargado. Un sencillo control que todos pueden utilizar consiste en imprimir, con el coche parado, una oscilación a la carrocería; si el amortiguador está descargado, la oscilación se repetirá más de una vez. En estas condiciones la comodidad resulta perjudicada, pues las oscilaciones de la carrocería no son amortiguadas y producen sobre el habitáculo amplios movimientos de cabeceo mal tolerados por el cuerpo humano. Una segunda consecuencia es la pérdida de adherencia debido a la inercia de las masas no suspendidas que tienden a seguir las oscilaciones transmitidas por los muelles y no la superficie de la carretera. La regeneración de un amortiguador consiste en el rellenado del aceite del cilindro central y del depósito de compensación, así como el control y la eventual substitución de las válvulas y retenes. El control de los amortiguadores se efectúa sobre bancos de prueba adecuados, donde se verifican las curvas de prestaciones de los mismos en las fases de compresión y distensión, y a dos velocidades El trazado de las curvas de prestaciones indica claramente las condiciones a que se encuentra el amortiguador. Naturalmente, existe cierta tolerancia en el sentido de que las curvas obtenidas pueden variar respecto a las teóricas establecidas por el constructor. El tarado consiste en llevar el funcionamiento del amortiguador dentro de estos límites; para las competiciones, como ya se ha indicado, se busca efectuar un tarado en el límite superior de la tolerancia con objeto de aumentar al máximo el factor de amortiguación. Un posterior progreso fue obtenido con el tipo oleoneumático telescópico, llamado también «monotubo». Estos amortiguadores (construidos inicialmente por De Carbón) están constituidos por un sistema cilindro-pistón similar al de los telescópicos y por una cámara que contiene nitrógeno comprimido. Es el tipo más usado y se construye en numerosas variantes que se fundamentan en un mismo esquema básico. Normalmente es de doble efecto, o sea que amortigua la suspensión en los dos sentidos, con mayor efecto en la fase de distensión. Durante la fase de distensión, los resortes de la suspensión actúan con toda su fuerza elástica, necesitando una mayor amortiguación. No llevan, en cambio, el depósito de reserva alrededor del cilindro, que resultaría inútil, pues las variaciones volumétricas debidas a la introducción o salida del vastago y a las dilataciones por variaciones de temperatura, durante el funcionamiento del amortiguador, son inmediatamente compensadas por las variaciones volumétricas de la cámara neumática.

Además, el problema de la inercia del líquido y, por tanto, del tiempo de respuesta del amortiguador se simplifica bastante, y la presión del gas es suficientemente alta para evitar la formación de una depresión en la cámara del aceite, con los consiguientes efectos de cavitación, formación de espuma y disminución de la eficiencia.

Otro tipo de amortiguadores utilizados por el Citroen 2 CV es el de inercia: éste consiste en un cilindro lleno de aceite por el cual puede deslizarse libremente un pistón de una cierta masa.

En los tipos más evolucionados de suspensiones hidroneumáticas (Citroen) o Hidrolastic (B.M.C.), los amortiguadores son simplemente válvulas que regulan el paso del fluido de una parte a otra del circuito hidráulico que constituye la suspensión.

- Amortiguador oleoneumatico telescópico: Estos amortiguadores, exteriormente similares a los telescópicos hidráulicos, están constituidos por un sistema cilindro-pistón y por una cámara que contiene nitrógeno comprimido. Falta el depósito de reserva porque, en este caso, las variaciones volumétricas debidas a la introducción y extracción del vastago durante el funcionamiento son compensadas por la cámara neumática. De este modo disminuyen las posibilidades de formación del vacio cuando se tienen movimientos rápidos.