Amortiguación de impactos en automóviles
En el sistema de suspensión, el elemento elástico vibra debido al impacto. Para mejorar la comodidad de la marcha, el amortiguador se instala en paralelo con el elemento elástico en la suspensión. Para atenuar la vibración, el amortiguador utilizado en el sistema de suspensión del vehículo suele ser hidráulico. Su principio de funcionamiento se basa en que, cuando se produce un movimiento relativo entre el chasis (o carrocería) y el eje, el pistón del amortiguador se mueve hacia arriba y hacia abajo, y el aceite en la cavidad del amortiguador fluye repetidamente de una cavidad a otra a través de diferentes poros.
En este momento, la fricción entre la pared del orificio y el aceite [1], así como la fricción interna entre las moléculas de aceite, generan una fuerza de amortiguación sobre la vibración. De esta manera, la energía de vibración del vehículo se transforma en energía térmica del aceite, la cual es absorbida y liberada a la atmósfera por el amortiguador. Cuando la sección del canal de aceite y otros factores permanecen constantes, la fuerza de amortiguación aumenta o disminuye con la velocidad de movimiento relativa entre el bastidor y el eje (o la rueda), y está relacionada con la viscosidad del aceite.
El amortiguador y el elemento elástico se encargan de reducir el impacto y la vibración. Si la fuerza de amortiguación es excesiva, la elasticidad de la suspensión se deteriorará e incluso las piezas de conexión del amortiguador se dañarán, debido a la incompatibilidad entre el elemento elástico y el amortiguador.
(1) Durante la carrera de compresión (cuando el eje y el bastidor están cerca uno del otro), la fuerza de amortiguación del amortiguador es pequeña, para que el efecto elástico del elemento elástico se manifieste plenamente y se mitigue el impacto. En este momento, el elemento elástico desempeña un papel fundamental.
(2) Durante el recorrido de extensión de la suspensión (el eje y el bastidor están lejos uno del otro), la fuerza de amortiguación del amortiguador debe ser grande y absorber la vibración rápidamente.
(3) Cuando la velocidad relativa entre el eje (o rueda) y el eje es demasiado grande, el amortiguador debe aumentar automáticamente el flujo de fluido para mantener la fuerza de amortiguación dentro de un cierto límite, para evitar soportar una carga de impacto excesiva.
El amortiguador cilíndrico se utiliza ampliamente en los sistemas de suspensión de automóviles y absorbe los impactos tanto en compresión como en extensión. Se le conoce como amortiguador bidireccional. También existen nuevos amortiguadores, como el amortiguador inflable y el amortiguador de resistencia ajustable.
