Dentro de un automóvil, el sistema de supensión es fundamental para su correcto funcionamiento, pero existen diferentes opciones para el mismo de acuerdo al tipo de vehículo. Una de esas opciones es la suspensión por barra de torsión.
Un sistema de suspensión que ofrezca estabilidad es importante cuando de condiciones de manejo se trata, sin embargo, de acuerdo a las características propias de un sistema de suspensión, se puede sacrificar algo de esa estabilidad por la comodidad de los pasajeros.
En este texto te describiré de qué se trata la barra de torsión, su funcionamiento, para qué sirve, componentes, tipos, ventajas y desventajas, esperando que te sea de gran utilidad esta información.
¿Qué es una barra de torsión?
Una barra de torsión es un tipo de sistema de suspensión que se usa típicamente en vehículos con ruedas como automóviles, furgonetas y camiones.
El sistema de suspensión es un componente crítico y de vital importancia en el diseño de un automóvil, e independientemente de este diseño, los sistemas de suspensión en general cumplen las mismas funciones importantes.
Una de ellas es mantener los neumáticos en contacto permanente con la superficie de la carretera, soportando el peso del vehículo y absorbiendo las fuerzas generadas por el movimiento y cambios de inercia del vehículo.
Las barras de torsión son esencialmente barras de metal que funcionan como un resorte. Esta barra se fija en uno de sus extremos firmemente en su lugar al chasis o armazón de un vehículo.
El otro extremo de la barra se puede unir al eje, al brazo de suspensión o a un husillo, según las especificaciones del diseño del vehículo.
A medida que un vehículo se mueve por la carretera, las fuerzas generadas por el movimiento del vehículo crean un par de torsión en la barra a lo largo de su eje. Es decir, se tuerce la barra en toda su eje longitudinal.
Contrarrestando el par está el hecho de que la barra de torsión, naturalmente, se resiste al efecto de torsión y busca volver a su estado normal.
Esto hace que la suspensión proporciona un nivel de resistencia a las fuerzas generadas por el movimiento del vehículo. Esta resistencia es el principio clave detrás de un sistema de suspensión de barra de torsión.
Los sistemas de suspensión con barra de torsión alguna vez fueron relativamente comunes en los vehículos de pasajeros, pero hoy en día se utilizan principalmente para los sistemas de suspensión de camiones y vehículos utilitarios deportivos o SUV.
Funcionamiento de una barra de torsión
Las barras de torsión emplean las propiedades de torsión de una barra de acero para ofrecer funciones similares a las de un resorte helicoidal.
Un extremo de una barra se fija rígidamente al chasis del vehículo. El otro extremo está sujeto a una horquilla, que actúa como una palanca que se desplaza perpendicularmente a la barra de torsión.
Cuando la rueda golpea una piedra o una proyección, el movimiento vertical se desplaza hacia la horquilla y luego, a través del acto de palanca, hacia la barra de torsión.
La compresión del brazo de suspensión intenta torcer la barra, la cual se resiste produciendo el efecto de resorte. Una barra de torsión es simplemente el material cilíndrico de un resorte helicoidal que se ha enderezado en lugar de enrollado.
Luego, la barra de torsión gira lateralmente sobre su eje para ofrecer la fuerza del resorte. Los fabricantes de automóviles europeos utilizaron ampliamente este sistema, al igual que Packard y Chrysler en los Estados Unidos, durante las décadas de 1950 y 1960.
¿Para qué sirve una barra de torsión?
Los sistemas de suspensión con barra de torsión, por su principio de funcionamiento, proporcionan al vehículo las siguientes capacidades:
- Absorber los golpes y vibraciones producto de las imperfecciones de la carretera.
- Transferir el peso del vehículo a las ruedas.
- Garantizar la estabilidad del vehículo.
- Proporcionar a los pasajeros del vehículo comodidad y amortiguación durante el viaje.
- Evitar la ocurrencia de sentadillas o saltos corporales en los pasajeros.
- Mantener las ruedas del vehículo en constante contacto con la carretera.
- Ofrecer condiciones óptimas de conducción y maniobrabilidad al vehículo.
- Permitir tomar curvas de manera rápida sin balanceo excesivo de la carrocería.
- Conservar la geometría del automóvil, soportando y reduciendo las oscilaciones.
Componentes de una barra de torsión
Los principales elementos que componen la suspensión de barra de torsión son:
1. Eje de accionamiento.
2. Hombro inferior y superior.
3. Amortiguador.
4. Barra antivuelco.
5. Diferencial delantero.
6. Bastidor auxiliar.
Características de la barra de torsión
La suspensión con barra de torsión está compuesta de ejes metálicos que trabajan en la torsión. Uno de sus extremos está rígidamente sujeto al chasis y el otro en una palanca especial a su vez conectada al eje de las ruedas.
El eje de torsión está fabricado por lo general en acero de alta resistencia especial para resortes, diseñado para soportar cargas pesadas debido a su alta resistencia.
Dependiendo del tipo de automóvil, la barra de torsión puede tener dos ubicaciones:
- Transversalmente en vehículos de pasajeros con tracción trasera.
- Longitudinalmente en vehículos de carga como camiones o autobuses de pasajeros.
Sin embargo, las funciones de la barra de torsión siguen siendo las mismas a pesar de sus diferentes locaciones.
Tipos de suspensión con barra de torsión
Suspensión delantera de barra de torsión independiente en horquillas
La suspensión de la barra de torsión delantera sobre horquillas, una o dos, según el diseño, consta de los siguientes elementos:
- Una barra de torsión ubicada longitudinalmente que trabaja para la torsión y reemplaza el resorte.
- El brazo superior o inferior que recibe la carga principal, por la cual la fuerza es transferida a la barra de torsión.
- Amortiguador que alivia las vibraciones.
- Barra estabilizadora que compensa el balanceo del vehículo.
Lo compacto de este sistema de horquilla delantera brinda un uso eficiente del espacio libre, como le mencionamos anteriormente. Esto incide en su utilización cada vez mayor en vehículos todoterreno que emplean ruedas grandes o masivas.
Las barras de torsión también son empleadas en el tren delantero de vehículos comerciales.
Suspensión trasera independiente con barras de torsión transversales
En los diseños de suspensión trasera con una ubicación de las palancas de forma longitudinal, la barra de torsión se instala de manera transversal.
Este tipo de aplicación dejaba mucho que desear en cuanto a manejo y estabilidad cuando se utilizaba en vehículos comerciales, pero su tamaño compacto permitía un mejor empleo del espacio disponible, especialmente el aumento del tamaño del maletero.
Actualmente, este tipo de sistema no es empleado por los fabricantes de vehículos.
Barra de torsión trasera semi-independiente
Tiene forma de U y posee una barra elástica integrada, lo cual la vuelve más resistente a la flexión.
Adicionalmente, permite que las ruedas de un eje se muevan de manera independiente entre sí al pasar por irregularidades del camino. Esto mejora significativamente la estabilidad y el manejo del vehículo.
Este es el tipo de suspensión que se usa para el eje trasero de la mayoría de los vehículos comerciales con tracción delantera en la actualidad.
Tipos de barra de torsión de acuerdo a su ubicación
Medios duales
En este caso la barra de torsión está ubicada paralelamente al chasis, por lo que se puede ajustar su longitud en un amplio rango. Uno de los extremos de la barra está unido al soporte inferior y el otro al chasis del vehículo.
Este diseño de suspensión se encuentra frecuentemente en vehículos utilitarios deportivos o SUV y se comporta como una suspensión delantera.
Barra de torsión trasera independiente
Aquí la barra de torsión está instalada a través de la carrocería del automóvil y se comporta como una suspensión trasera.
Hombros traseros conectados
En este diseño es de dos barras de torsión conectadas por medio de otra barra de torsión. Este diseño se emplea generalmente en automóviles económicos.
Ventajas de un sistema de barra de torsión
Ya le hemos mencionado que algunos modelos incluyen barras de torsión. Esta pieza da ciertas ventajas durante la conducción del automóvil, las cuales le describiremos a continuación:
- Bajo costo: por la sencillez del sistema su coste de producción es bajo, lo que redunda en el costo total del automóvil.
- Conducción suave: por la flexibilidad que da la barra se puede ajustar su altura fácilmente.
- Tamaño compacto: en comparación con otros sistemas de suspensión, la barra de torsión ocupa poco espacio, dejando más espacio libre en el interior del automóvil.
- Fácil mantenimiento: como es un sistema sencillo, no requiere complicadas y costosas rutinas de mantenimiento, sus piezas son económicas y de fácil remplazo.
Desventajas de un sistema de barra de torsión
Este sistema también supone algunos inconvenientes que debemos conocer y tener en cuenta:
- Menos eficacia: como es un sistema sencillo, no brinda una capacidad de amortiguación tan grande como otros tipos de suspensión.
- Dificultad de conducción: los automóviles con este tipo de sistema no son tan fáciles de conducir en comparación con los que tienen otro sistema de suspensión.
- Sin tasa de resorte progresiva: a diferencia de los sistemas con resortes helicoidales, la capacidad de resorte es variable.
- Inestabilidad en las curvas: es más difícil tomar curvas cerradas con este sistema.
- Tipo de conductor: es deseable que el conductor sea más experto y preste más atención cuando se usa este tipo de suspensión.
- Más vibraciones: son especialmente notables en la parte trasera del automóvil cuando este se detiene, por lo que es menos confortable para los pasajeros en los asientos traseros del vehículo.
- Mayor coste de producción: porque el metal adecuado para esta pieza requiere de tratamientos térmicos especiales para endurecer su superficie.
- Cambio de rodamientos y agujas: cada 60.000 o 70.000 kilómetros recorridos hay que remplazar estas piezas.
Conclusión
La barra de torsión es una opción a los sistemas de suspensión más comúnmente utilizados si se busca una mejor estabilidad, en detrimento del confort.
Por su tamaño compacto y su facilidad de instalación es recomendable para modificaciones que busquen aplicaciones sencillas sin requerimientos de confort, por lo que es importante que conozcas sus detalles.
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