Un eje de viga , eje rígido o eje sólido es un diseño de suspensión dependiente en el que un conjunto de ruedas está conectado lateralmente por una sola viga o eje. Los ejes de viga alguna vez se usaron comúnmente en las ruedas traseras de un vehículo, pero históricamente también se han usado como ejes delanteros en vehículos con tracción en las cuatro ruedas. En la mayoría de los automóviles, los ejes de viga han sido reemplazados por suspensiones delanteras (IFS) y traseras independientes (IRS).
Implementación
Características de la suspensión del eje sólido : cambio de inclinación en los baches, ninguno en el rebote, gran peso no suspendido
Con un eje de viga, el ángulo de caída entre las ruedas es el mismo independientemente de su ubicación en el recorrido de la suspensión.
Un eje vivo en un Jeep. Esta es la suspensión delantera, que utiliza resortes helicoidales.
Un eje vivo es un tipo de eje de viga en el que el eje (o, comúnmente, ejes conectados para moverse como una sola unidad) también transmite potencia a las ruedas; un eje de viga que tampoco transmite potencia a veces se denomina eje muerto . Aunque normalmente se utiliza en vehículos con propulsión Hotchkiss , este sistema de suspensión también se puede utilizar con otros tipos de transmisión de potencia.
Ventajas
Un eje de viga suele tener un diseño simple, ser resistente y económico de fabricar.
Solo se necesita una junta universal o junta de velocidad constante (CV) en cada rueda direccional y motriz y no se necesita ninguna en las ruedas no direccionales; esto reduce los requisitos de mantenimiento y los costos de fabricación en comparación con las suspensiones independientes, que generalmente requieren dos juntas de este tipo en cada rueda motriz.
Los CV están ubicados en recintos metálicos unidos a las carcasas de los ejes; No hay botas de goma CV que puedan cortarse o perforarse al conducir fuera de la carretera .
Un eje de viga ahorra espacio, una ventaja importante para aplicaciones todoterreno, ya que proporciona una mejor articulación del vehículo y durabilidad en un entorno de alta carga.
A medida que la carrocería del vehículo rueda durante las curvas cerradas, la inclinación constante produce un manejo predecible , al menos en superficies lisas.
Las características de tracción, frenado y desgaste de los neumáticos no cambian cuando se comprime la suspensión. Estos son grandes beneficios en un vehículo que transporta cargas pesadas y, junto con la resistencia característica del eje de viga, esto ha dado como resultado que los ejes de viga delantero y trasero sean casi universales en autobuses y camiones pesados . La mayoría de las camionetas , SUV y camionetas de servicio liviano y mediano también usan un eje de viga, al menos en la parte trasera.
Un eje de viga es más fácil y menos costoso de modificar que otros ejes. Esto se debe a que tiene menos piezas, menos complejidad mecánica y más espacio vacío entre los componentes de la suspensión, los ejes y el bastidor o la carrocería del vehículo. Esto hace que sea más fácil trabajar con él al realizar modificaciones, como agregar kits de elevación para aumentar el espacio libre para la carrocería o para correr, o instalar neumáticos de mayor diámetro para aumentar el espacio libre entre el suelo y los ejes. [1]
Desventajas
Un eje de viga no permite que cada rueda se mueva de forma independiente en respuesta a superficies irregulares y el manejo suele ser peor que los diseños de suspensión más sofisticados.
En las curvas, la rueda exterior a menudo está sujeta a ángulos de inclinación adversos cuando la rueda interior golpea un bache, lo que puede reducir repentinamente el agarre en las curvas y desestabilizar el vehículo.
Si una rueda de un eje de viga se desliza en una pendiente pronunciada o es golpeada hacia un lado por una roca a gran velocidad, la otra rueda también lo seguirá debido a la conexión física de las dos ruedas de un eje. Si esto sucede en el eje delantero, todo el vehículo puede saltar repentinamente hacia ese lado. Si el amortiguador de dirección es inadecuado, el conductor puede sufrir dislocación de dedos o de hombro debido a la respuesta repentina del volante. [2]
El ángulo de inclinación no puede cambiar durante el balanceo de la carrocería. Además, el centro de balanceo se mueve en respuesta a las irregularidades de la carretera.
La convergencia generalmente se fija en cero para un eje vivo y el control dinámico de la convergencia es difícil de implementar.
La necesidad de dispositivos de ubicación lateral, como una varilla Panhard o un varillaje de Watt, agrega más peso no suspendido y compensa parcialmente las ventajas del eje de viga en términos de simplicidad, eficiencia de espacio y costo.
En un vehículo con tracción Hotchkiss convencional , todo el eje puede girar en sus soportes como reacción a las cargas de par; durante una aceleración fuerte, esto puede reducir la tracción e inducir saltos de las ruedas o cambios repentinos de puntera adversos.
La voluminosa carcasa del diferencial de un eje vivo Hotchkiss reduce la distancia al suelo, lo que dificulta la capacidad del vehículo para vadear lodo profundo, despejar obstáculos y sortear caminos con profundos baches.
La carcasa del diferencial sólo se puede elevar utilizando ruedas y neumáticos más grandes, lo que normalmente conlleva una penalización en peso no suspendido, efectividad de frenado y costos de adquisición; además, pueden ser necesarias modificaciones en el vehículo para lograr un espacio libre adecuado para el guardabarros o el marco .
La suspensión del eje de viga delantera es inusualmente sensible a cualquier falta de concentricidad en el conjunto del cubo y la rueda, lo que puede causar una oscilación de lado a lado ("vibración") de la dirección a ciertas velocidades (generalmente 60 a 80 km/h; 40 a 50 mph), comúnmente conocido como "bamboleo de la muerte" dentro de la comunidad 4×4. [3] Esto se soluciona en algunos vehículos con amortiguadores de dirección, aunque la extracción y el montaje cuidadoso de las ruedas delanteras a menudo resuelve el problema.
Armazón del eje
Una armadura de eje suele ser una placa de acero de seis milímetros de espesor doblada en una viga en forma de "Π" y soldada con el lado abierto hacia la parte superior del diferencial o de la carcasa del eje. Refuerza un eje sólido para que no se doble ni se rompa cuando se excede la capacidad de carga del eje. [4] Un eje más grande/grueso es más fuerte, pero también conlleva un mayor costo, peso no suspendido y más problemas de compatibilidad (tren de transmisión, suspensión, geometrías de dirección, ubicaciones de montaje de la carrocería, espacios libres) en vehículos más pequeños. [5]
eje electrónico
eAxle o E-axle es un eje sólido con motores eléctricos conectados al diferencial, en cualquier extremo o en otro lugar. También se pueden conectar a los motores y/o ejes inversores , electrónica de potencia , cajas de cambios, cajas de transferencia (incluidos engranajes de rango bajo) y transmisiones. Todos los componentes se mueven con el eje como masa no suspendida. [6] [7] [8] [9]
Ejemplos
Vehículos de producción modernos con eje delantero macizo
