Suspensión trasera de viga torsional

Suspensión trasera de eje torsional de un Volkswagen Golf Mk3

La suspensión trasera de viga de torsión (también conocida como eje de torsión , viga de torsión deformable o manivela compuesta ) es un tipo de suspensión automotriz basada en un elemento grande en forma de H o C. La parte delantera de la H se une a la carrocería mediante bujes de goma , y ​​la parte trasera soporta cada conjunto de semieje a cada lado del automóvil. La viga transversal de la H mantiene unidos los dos brazos de arrastre y proporciona la rigidez antivuelco de la suspensión, al torsionarse a medida que los dos brazos de arrastre se mueven verticalmente uno con respecto al otro.

Los muelles helicoidales suelen apoyarse sobre una almohadilla junto al eje. A menudo, el amortiguador es colineal con el muelle, formando un amortiguador helicoidal. En muchos casos, el amortiguador también funciona como tope para evitar que el brazo descienda demasiado y el muelle se salga por falta de carga. Esta ubicación proporciona una mayor amplitud de movimiento en comparación con la mayoría de las suspensiones, lo que mejora el rendimiento.

La ubicación longitudinal de la viga transversal controla parámetros importantes del comportamiento de la suspensión, como la curva de dirección de balanceo y la flexibilidad de la convergencia y la caída . Cuanto más cerca esté la viga transversal de los muñones del eje, mayor será el cambio de caída y convergencia bajo deflexión. Una diferencia clave entre los cambios de caída y convergencia de una viga de torsión y una suspensión independiente tradicional es que el cambio en la caída y la convergencia depende de la posición de la otra rueda, no del chasis del automóvil. En una suspensión independiente tradicional, la caída y la convergencia se basan en la posición de la rueda con respecto a la carrocería. Con la viga de torsión, si ambas ruedas se comprimen juntas, su caída y convergencia no cambiarán. Por lo tanto, si ambas ruedas comenzaron perpendiculares a la carretera y se comprimen juntas, permanecerán perpendiculares a la carretera. Los cambios de caída y convergencia son el resultado de la compresión de una rueda con respecto a la otra. ^{[ 1 ]}

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  Modelo conceptual de una suspensión de viga de torsión. Los segmentos verdes ilustran las líneas centrales de los muñones del eje. En reposo, los ejes están alineados y las ruedas están verticales (Camber = 0 grados).
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  La suspensión de viga de torsión con el eje izquierdo desviado hacia arriba. La rueda desviada ahora tiene una inclinación negativa. Los ejes izquierdo y derecho ya no están alineados. La inclinación de la rueda derecha se vuelve positiva debido a la desviación de la rueda izquierda.
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  Ambas ruedas se muestran desviadas hacia arriba (como un bache) y en reposo. Nótese que las mitades del eje permanecen alineadas y la inclinación de la rueda no cambia.
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  Se muestra la deflexión de una sola rueda en comparación con ambas ruedas en reposo.
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  Desviación de una sola rueda (debido al balanceo) frente a la desviación de ambas ruedas (deflexión por impacto). Cabe destacar que, cuando ambas ruedas se desvían, los ejes permanecen alineados y las ruedas no experimentan cambios en su inclinación.

Esta suspensión se usa comúnmente en una amplia variedad de autos de tracción delantera (principalmente compactos y subcompactos), y era casi omnipresente en los superminis europeos . Cuando Volkswagen cambió de autos con motor trasero ( RR) a autos con tracción delantera (FF) a mediados de la década de 1970, adoptó el sistema no solo en su supermini Audi 50 / Volkswagen Polo , sino también en los modelos compactos Volkswagen Golf y Scirocco . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Este tipo de suspensión se suele describir como semiindependiente, lo que significa que las dos ruedas pueden moverse una con respecto a la otra, pero su movimiento sigue estando interconectado, en mayor medida que en una suspensión trasera independiente (IRS) propiamente dicha. Esto puede afectar ligeramente al manejo y la comodidad de la conducción. Por este motivo, algunos fabricantes han optado por diseños de articulación diferentes. Por ejemplo, en 2004, Volkswagen sustituyó el eje torsional por una suspensión trasera independiente (IRS) propiamente dicha para el Volkswagen Golf Mk5 , posiblemente en respuesta a la suspensión trasera multibrazo "Control Blade" del Ford Focus , su rival, introducida en 1999, siendo la primera vez que se utilizaba una suspensión multibrazo en este segmento. Posteriormente, volvió al eje torsional en las versiones con motor pequeño del Golf Mk6 y Mk7.

General Motors en Europa ( Vauxhall y Opel ) continuó utilizando la suspensión de barra de torsión hasta el final de la propiedad de GM sobre la marca, y se utilizó en los Cadillac Cimarron , Oldsmobile Firenza y Buick Skyhawk de 1982 a 1988. La barra de torsión proporcionó un ahorro de costos de 100 € por automóvil en comparación con la suspensión trasera multibrazo, ^{[ 4 ]} aunque la versión utilizada en el Opel Astra de 2009 a 2018 también empleó un mecanismo Watts con un costo de 20 € para abordar los inconvenientes y proporcionar una suspensión trasera competitiva y rentable. ^{[ 4 ]}

Otros competidores, el Renault Mégane , el Peugeot 308 y el Citroën C4 , también han mantenido el eje torsional. ^{[ 5 ]} Los modelos más deportivos de sus marcas, como el Renault Mégane RS y el Peugeot 308 II GTi, han demostrado que la suspensión trasera de eje torsional puede proporcionar un alto nivel de rendimiento en un coche compacto, en el circuito, pero también durante la prueba del alce . El Peugeot 308 II fue capaz de superar a sus competidores equipados con ejes traseros multibrazo al pasar esta prueba a 82  km/h ^{[ 6 ]} – solo 3  km/h menos que el récord mundial del Citroën Xantia Activa de 85  km/h en 1999. ^{[ 7 ]}

Kia Soul también utiliza un eje torsional, ^{[ 8 ]} aunque los modelos más grandes Hyundai Elantra (HD) y Hyundai i30 emplean un eje torsional o una suspensión trasera multibrazo independiente, dependiendo del mercado y del nivel de equipamiento. La mayoría de los modelos i30 fabricados en la República Checa cuentan con una suspensión trasera multibrazo independiente, mientras que los fabricados en Corea del Sur tienen una suspensión trasera de eje torsional.

La cuarta generación del Ford Focus tiene tres configuraciones de suspensión trasera; la mayoría de los modelos hatchback y sedán tienen barra de torsión dependiendo del mercado, mientras que todos los modelos familiar tienen suspensión trasera multibrazo. ^{[ 9 ]}

• Bajo costo
• Muy duradero
• Tiene menos bujes que la suspensión multibrazo , y los bujes son menos propensos a sufrir tensión y desgaste.
• Simple
• Reduce el desorden debajo del piso
• Bastante ligero
• Los resortes y amortiguadores pueden tener un bajo costo y ser ligeros.
• Puede que no sea necesaria una barra estabilizadora independiente , ya que el propio eje puede estar diseñado para realizar esa función (hasta cierto punto).
• El comportamiento en carretera puede ser excelente, aunque en detrimento de la comodidad (ejemplos: Honda Civic Type R FK2 , Suzuki Swift Sport , Renault Clio III RS , Peugeot 308 II GTi ).

• La característica básica de la fuerza de convergencia frente a la fuerza lateral es el sobreviraje.
• Dado que las características de la puntera pueden no ser adecuadas, añadir bujes de control de la puntera puede resultar caro.
• Las características de la inclinación de las ruedas son muy limitadas.
• No es muy fácil reducir la rigidez de balanceo, pero aumentarla se logra fácilmente agregando una barra estabilizadora.
• Las soldaduras sufren mucha fatiga y pueden requerir mucho desarrollo.
• No cumple bien con las normas de recesión: puede ser deficiente en cuanto a la dureza del impacto y provocará cambios indeseados en la dirección (efectos de dirección).
• La rueda se mueve hacia adelante a medida que se eleva; también puede ser deficiente en cuanto a la dureza del impacto (esto se puede contrarrestar diseñando la viga con los soportes más altos que los semiejes, lo que afecta la altura del piso y provoca un mayor sobreviraje).
• Es necesario dejar espacio para el escape, etc., más allá de la viga transversal.
• La conformidad de la inclinación de las ruedas puede ser alta.
• No se admiten reclamaciones por desalineación de ruedas. La geometría de alineación viene preajustada de fábrica y, por lo general, no es regulable. Cualquier desviación de las especificaciones o tolerancias de fábrica podría provocar un eje doblado o puntos de montaje dañados.

• Una imagen de una viga de torsión