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Los amortiguadores de disco de fricción o amortiguadores André Hartford fueron una forma temprana de amortiguador o amortiguador utilizado para la suspensión de automóviles . Se usaron comúnmente en la década de 1930, pero se consideraron obsoletos después de la guerra . [1]
En comparación con los amortiguadores modernos, los amortiguadores de fricción sólo proporcionaban una absorción de impactos limitada, sino que servían principalmente para amortiguar las oscilaciones .
El patrón de disco de fricción fue inventado por Truffault, antes de 1900. [2] Estos usaban superficies de fricción de cuero engrasado entre discos de bronce comprimidos por resortes cónicos ajustables, con el paquete de discos flotando entre los brazos tanto del chasis como del eje, en el estilo distintivo. A partir de 1904, estos fueron licenciados a varios fabricantes, incluidos Mors , que había aplicado por primera vez amortiguadores a automóviles, y Hartford en los EE. UU. [2] También se aplicaron amortiguadores similares como amortiguadores de dirección a partir de esta fecha temprana. [2]
Los amortiguadores se basan, como sugiere su nombre, en la fricción dentro de una pila de discos, sujetos firmemente entre sí mediante un resorte y un perno de abrazadera.
El material del disco de fricción era generalmente un disco de madera entre las dos caras de los brazos de acero. En cuanto al desarrollo de las zapatas de embrague y freno , el desarrollo de estos materiales de fricción estaba en sus inicios. Se había utilizado cuero tratado para los embragues y, aunque ofrecía un buen comportamiento de fricción, era propenso a la adherencia al arrancar por primera vez y también fallaba cuando se sobrecalentaba. A veces se utilizaban materiales de fricción a base de amianto para las carreras, en un intento de mantener los amortiguadores funcionando correctamente incluso cuando se sobrecalentaban.
La fuerza de amortiguación de un amortiguador de fricción se ajusta con el pivote central y el perno de sujeción. Un resorte en forma de estrella aplica una fuerza a la pila de discos. La fuerza de amortiguación es aproximadamente proporcional a esta fuerza y la tuerca de sujeción está provista de un brazo indicador para indicar el ajuste aproximado.
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Los amortiguadores André Hartford se fabricaron en cuatro tamaños, según el peso del vehículo y el uso previsto. Se trataba de la combinación de dos diámetros de disco: 3+1 ⁄ 4 pulgadas (83 mm) y 4+1 ⁄ 2 pulgadas (110 mm) y con diseños de una o varias placas. Los amortiguadores de una sola placa tenían dos superficies de fricción: un solo brazo en un lado estaba anidado entre dos brazos conectados al otro. Los amortiguadores de varias placas tenían dos y tres brazos en cada lado. [3] [4]
Los amortiguadores se montaban en el chasis y el eje a través de bujes Silentbloc en cada extremo. Los bujes Silentbloc fueron otro desarrollo de principios de la década de 1930, un buje de caucho vulcanizado adherido a un tubo de acero. Estos proporcionaban la ubicación rígida que requería una suspensión precisa, pero reducían la vibración y el ruido de la carretera, en comparación con los automóviles anteriores. Muchos automóviles usaban un diseño diferente para la parte delantera y trasera, donde los brazos traseros estaban atornillados rígidamente al chasis, en lugar de con un buje giratorio.
Georges de Ram inventó y fabricó amortiguadores de fricción accionados hidráulicamente durante las décadas de 1920 y 1930. Se trataba de un modelo más sofisticado, destinado a proporcionar una amortiguación variable y autoajustable para funcionar de forma eficaz tanto a bajas como a altas velocidades. Solo se utilizaban en vehículos de alta gama, en particular en los Bugattis , debido a su coste extremadamente elevado para la época. En 1935, un juego de amortiguadores de Ram costaba 170 libras esterlinas, más 30 libras adicionales por la instalación. [5] Los primeros Bugattis habían utilizado el propio modelo de amortiguador multidisco de Bugatti, similar al de André Hartford. [ cita requerida ]
De Ram patentó varios estilos de amortiguadores de fricción que utilizaban mecanismos hidráulicos para acoplar las superficies de fricción y modular su fuerza de sujeción. [6] [7] [8] Si bien los detalles mecánicos de las patentes de De Ram variaban, los amortiguadores de De Ram instalados en los Bugattis de la década de 1930 utilizaban una pila de discos de múltiples placas. En este diseño, cada disco está conectado a un soporte cilíndrico interno o externo a través de estrías, de manera muy similar a los embragues de múltiples placas de la época. Las estrías hacen que cada disco gire con el chasis o el lado del eje del amortiguador, alternando con cada disco en la pila. Una serie de pistones y válvulas hidráulicas variaban la presión en la pila de discos de fricción en proporción a la velocidad del brazo de palanca unido al eje. Este mecanismo resultó en una amortiguación más rígida al encontrar fuertes baches a velocidades más altas, pero también una amortiguación suave durante movimientos lentos o leves de la suspensión. Los amortiguadores de De Ram se montaron en el chasis con un solo brazo en el eje, de manera intercambiable con los amortiguadores de patrón Hartford. [5]
Un patrón similar, con un elemento de fricción cilíndrico, se utilizó en los automóviles Mercedes-Benz a partir de 1928. El Mercedes anterior había utilizado el patrón Hartford.
En 1930 se patentó una forma que utiliza un cojinete de rodillos cilíndricos con una pista elástica. [9]
La tasa de amortiguación de los amortiguadores de fricción tiene un comportamiento menos que ideal para la suspensión de un automóvil. Una suspensión ideal ofrecería más amortiguación a mayores fuerzas de suspensión, con menos amortiguación a bajas velocidades para una conducción más suave. Sin embargo, los amortiguadores de fricción tenían una tasa prácticamente constante. Esta era incluso mayor cuando el vehículo estaba parado, debido a la fricción entre las placas estacionarias. [1] [10] Para baches más grandes, la amortiguación puede incluso reducirse. Esto es particularmente un problema para la conducción rápida, cuando las fuerzas altas repetidas pueden hacer que las placas de fricción se calienten y pierdan su eficiencia.
En la década de 1930, las carreras de autos solían ser un asunto amateur: los autos deportivos se conducían a pistas como Brooklands , se ajustaban en el paddock a su configuración de carrera y luego competían. Era normal reajustar la amortiguación entre la configuración de "carretera" y la de "carrera".
La necesidad de una amortiguación ajustable era tan grande que incluso resultó útil proporcionar un medio para ajustarla mientras se conducía. Esta era una característica que solo se utilizaba en los coches de lujo, a menudo coches más grandes que podían necesitar ajustar su suspensión para un número variable de pasajeros. La rigidez se podía aumentar entre "ciudad" y un ajuste más rígido para la carretera abierta más rápida. Estos amortiguadores eran más conocidos bajo la marca Telecontrol . Se podía utilizar un control hidráulico, con una bolsa de goma inflable en el paquete de discos, para aumentar la fuerza de sujeción y, por lo tanto, la rigidez de la amortiguación. [11]
Los amortiguadores de fricción accionados hidráulicamente de Georges de Ram también intentaron resolver este problema ajustando automáticamente las fuerzas de amortiguación, en lugar de proporcionar un control manual. Estos amortiguadores utilizaban una serie de válvulas hidráulicas y pistones para variar la fricción entre las placas, proporcional a la velocidad del movimiento de la suspensión. Esto dio como resultado una amortiguación más rígida al encontrarse con fuertes baches a velocidades más altas, mientras que permanecía suave durante movimientos lentos o leves de la suspensión. [5]
Una de las principales razones de la declinación de los amortiguadores de fricción después de la guerra, en favor de los brazos de palanca hidráulicos , fue la mejor variación de la velocidad del amortiguador hidráulico con la amplitud de la suspensión. Los amortiguadores hidráulicos tenían una resistencia que aumentaba inherentemente con la velocidad del movimiento de la suspensión, un comportamiento mucho más útil. Este comportamiento inherente útil significaba que el ajuste manual era mucho menos necesario, ciertamente no mientras se conducía.
Las motocicletas de la misma época, hasta los años 50, que utilizaban horquillas de viga , también utilizaban amortiguadores de disco de fricción. Estos solían estar provistos de un gran volante, de modo que se pudieran ajustar fácilmente durante la marcha o incluso en movimiento.
Muchas bicicletas Moulton siguen utilizando amortiguación por fricción para la horquilla delantera de la biela delantera. Esta se puede ajustar apretando o aflojando los pequeños tornillos que mantienen unidas las dos mitades de las biela delanteras, mientras que los discos de fricción quedan intercalados entre ellas.
Los amortiguadores Hartford también se utilizaban en los marcos de palancas manuales de algunas casetas de señales del Reino Unido . Se utilizaban para evitar cargas de impacto si se permitía que las palancas retrocedieran bruscamente en el marco bajo el peso de los contrapesos.
André Hartford poseía patentes sobre este diseño, pero la tecnología de fabricación requerida era sencilla, por lo que muchos otros fabricantes también los produjeron.
Se siguen fabricando componentes y repuestos modernos para proyectos de restauración.
