La masa no suspendida (coloquialmente peso no suspendido ) de un vehículo es la masa de la suspensión , las ruedas o las orugas (según corresponda) y otros componentes directamente conectados a ellas. Esto contrasta con la masa (o peso) suspendida soportada por la suspensión, que incluye la carrocería y otros componentes dentro o unidos a ella. Los componentes de la masa no suspendida incluyen los ejes de las ruedas , los cojinetes de las ruedas , los cubos de las ruedas, los neumáticos y una parte del peso de los ejes de transmisión , los resortes , los amortiguadores y los eslabones de suspensión. Los frenos que están montados en el interior (es decir, en el eje de transmisión, y no como parte de la rueda o su cubo) son parte de la masa suspendida de un vehículo.
La masa no suspendida de una combinación típica de rueda y neumático representa un equilibrio entre la capacidad del par de absorción de baches y seguimiento de la carretera y el aislamiento de vibraciones. Los baches y las imperfecciones de la superficie de la carretera provocan la compresión de los neumáticos, lo que induce una fuerza sobre la masa no suspendida. La masa no suspendida reacciona entonces a esta fuerza con su propio movimiento. La amplitud del movimiento para duraciones pequeñas y golpes de amplitud es inversamente proporcional al peso. Una rueda más ligera que rebote fácilmente en los baches de la carretera tendrá más agarre y un agarre más constante al circular por una carretera imperfecta. Por este motivo se buscan ruedas más ligeras especialmente para aplicaciones de alto rendimiento. Sin embargo, la rueda más ligera absorberá menos vibraciones. Las irregularidades de la superficie de la carretera se transferirán a la cabina a través de la suspensión y, por tanto, la calidad de marcha y el ruido de la carretera serán peores. Para los baches de mayor duración que siguen las ruedas, una mayor masa no suspendida hace que las ruedas absorban más energía y empeora la marcha.
Los neumáticos o neumáticos elásticos ayudan a restaurar algo de elasticidad en la masa (de otro modo) no suspendida, pero la amortiguación posible gracias a la flexibilidad de los neumáticos está limitada por consideraciones de economía de combustible y sobrecalentamiento. Los amortiguadores, si los hay, también amortiguan el movimiento del resorte y deben ser menos rígidos de lo que amortiguarían óptimamente el rebote de la rueda. Por lo tanto, las ruedas siguen vibrando después de cada golpe antes de detenerse. En caminos de tierra y en algunos caminos pavimentados suavemente, el movimiento inducido genera pequeños baches, conocidos como corrugaciones, tablas de lavar o "pana" porque se parecen a versiones más pequeñas de los baches de los caminos hechos de troncos. Estos provocan un rebote sostenido de las ruedas en los ejes siguientes, aumentando las protuberancias.
La masa no suspendida elevada también exacerba los problemas de control de las ruedas al acelerar o frenar con fuerza. Si el vehículo no tiene una ubicación adecuada de las ruedas en el plano vertical (como un automóvil de tracción trasera con tracción Hotchkiss , un eje vivo sostenido por ballestas simples ), las fuerzas verticales ejercidas por la aceleración o el frenado brusco combinado con una gran masa no suspendida pueden provocar fuertes saltos de las ruedas, comprometiendo la tracción y el control de la dirección.
Un efecto beneficioso de la masa no suspendida es que las irregularidades de la carretera de alta frecuencia, como la grava en una superficie de asfalto o concreto, quedan aisladas de la carrocería de manera más completa porque los neumáticos y los resortes actúan como etapas de filtrado separadas , y la masa no suspendida tiende a desacoplarse. a ellos. Asimismo, el aislamiento de ruidos y vibraciones se mejora (a expensas del manejo), en los automóviles de producción, mediante el uso de casquillos de goma entre el bastidor y la suspensión, por cualquier flexibilidad en el bastidor o la carrocería, y por la flexibilidad de los asientos.
La masa no suspendida es una consideración en el diseño de la suspensión de un vehículo y los materiales elegidos para sus componentes. Las suspensiones de eje de viga , en las que las ruedas de lados opuestos están conectadas como una unidad rígida, generalmente tienen una mayor masa no suspendida que los sistemas de suspensión independientes , en los que las ruedas están suspendidas y se les permite moverse por separado. Los componentes pesados, como el diferencial , pueden formar parte de la masa suspendida conectándolos directamente a la carrocería (como en una suspensión trasera de tubo De Dion ). Los materiales livianos, como el aluminio , el plástico , la fibra de carbono y/o los componentes huecos, pueden proporcionar reducciones de peso adicionales a expensas de un mayor costo y/o fragilidad.
El término "masa no suspendida" fue acuñado por el matemático Albert Healey de la empresa de neumáticos Dunlop . Presentó una de las primeras conferencias que adoptó un enfoque analítico rígido para el diseño de suspensiones, 'El neumático como parte del sistema de suspensión' en la Institución de Ingenieros Automotrices en noviembre de 1924. [1] Esta conferencia se publicó como un artículo de 100 páginas. . [2]
Los frenos internos pueden reducir significativamente la masa no suspendida, pero ejercen más carga sobre los semiejes y las juntas universales (de velocidad constante) , y requieren un espacio que puede no ser fácilmente adaptable. Si se encuentra junto a un diferencial o transeje, el calor residual de los frenos puede sobrecalentar el diferencial o viceversa, especialmente en uso intenso, como en carreras. También hacen que las características de suspensión anti-hundimiento sean más difíciles de lograr porque el momento creado por el frenado no actúa sobre los brazos de suspensión.
El puntal Chapman utilizaba los ejes de transmisión como brazos de suspensión, por lo que solo requería el peso de un componente en lugar de dos. La suspensión trasera independiente (IRS) patentada por Jaguar redujo de manera similar la masa no suspendida reemplazando los brazos superiores de la suspensión con los ejes de transmisión, además de montar los frenos en el interior en algunas versiones.
Las motocicletas tipo scooter utilizan un sistema integrado de motor, caja de cambios y transmisión final que gira como parte de la suspensión trasera y, por lo tanto, no está parcialmente suspendido. Esta disposición está ligada al uso de ruedas bastante pequeñas, lo que afecta aún más a su mala reputación en cuanto a agarre en carretera. [ cita necesaria ]
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