ANÁLISIS MATEMÁTICO
Modos de suspensión
Un vehículo de 4 ruedas puede considerarse como un sistema con 4 grados de libertad, determinados por los movimientos independientes de cada rueda.
Si combinamos estos movimientos convenientemente podemos llegar a lo que llamamos "modos de suspensión", una combinación de movimientos que definimos como:
- Movimiento Vertical
- Movimiento de Cabeceo
- Movimiento de Balanceo
- Cruzamiento de ejes
La primera aproximación a los movimientos del chasis/vehículo se pueden modelizar con un simple análisis matemático. Si consideramos la posición de cada rueda medida respecto al chasis, obtenemos cuatro valores llamados x0, x1, x2 y x3. En cada rueda también tenemos una carga por neumático, esto es, una fuerza entre el neumático y el chasis, que podemos llamar f0, f1, f2 y f3. El siguiente paso es definir la relación entre estas fuerzas y los valores de posición que caracterizan el sistema de suspensión.
En un sistema con una sola rueda podemos definir el efecto del muelle como la relación entre la posición de la rueda y su fuerza. En otras palabras, podemos definir la fuerza relacionada con la posición como if = F(x). En la mayoría de los casos es una relación lineal que llamamos “valor de muelle”.
El siguiente paso es, partiendo de las fuerzas y movimientos verticales, ser capaces de definir las fuerzas y las posiciones de las ruedas como una relación integrada. Esto se puede ver en profundidad en nuestro artículo SAE 2002-01-3105 (screen).pdf; que describe esta relación como:
Donde la matriz elástica define todos los valores de muelle de la suspensión para cada uno de los movimientos del chasis.
Esta fórmula matemática se utiliza normalmente para modelizar los sistemas de suspensión interconectados, ya que puede separar perfectamente los valores de muelle para cada modo de suspensión.
