sistemas de suspensión parte 5

2.2- Resortes helicoidales

El resorte helicoidal es el tipo de muelle más utilizado en la actualidad. En comparación con las muelles de hojas o ballestas, por ejemplo, el resorte helicoidal puede acumular más del doble de energía por unidad de volumen de material y posee además un mínimo roce interno. Sin embargo en su contra está que necesita un elevado espacio vertical y también que, a diferencia de las ballestas, no puede utilizarse como único nexo de unión entre la carrocería y el sistema de suspensión por la facilidad con la que se arquea, característica que le impide encargarse del guiado de los ejes. Si bien con las muelles de hojas no se alcanza una precisión absoluta, pueden utilizarse para esta función con resultados aceptables. 

Los muelles helicoidales están fabricados mediante un hilo metálico normalmente circular o elíptico, enrollados en caliente o frío sobre un cilindro. En los resortes lineales, el diámetro del hilo se conserva constante en todas las espiras del muelle, en tanto que en los variables, el diámetro del hilo varía de unas espiras a otras. La demanda del hilo cuando un muelle helicoidal trabaja a compresión, se debe a esfuerzos de torsión, flexión y cortadura del hilo.

Estos elementos mecánicos se utilizan modernamente en casi todos los turismos en sustitución de las ballestas, pues tienen la ventaja de conseguir una elasticidad blanda debido al gran recorrido del resorte sin apenas ocupar espacio ni sumar peso.

Fabricación.

Consisten en un arrollamiento helicoidal de acero elástico formado con hilo de diámetro variable (de 10 a 15 mm); este diámetro varía en función de la carga que tienen que soportar; las últimas espiras son planas para facilitar el asiento del muelle sobre sus bases de apoyo.

La flexibilidad de los muelles está en función del número de espiras, del diámetro del resorte, del paso entre espiras, del espesor o diámetro del hilo, y de las características del material. Se puede conseguir muelles con una flexibilidad progresiva, utilizando diferentes diámetros de enrollado por medio de muelles helicoidales cónicos (figura inferior), por medio de muelles con paso entre espiras variable o disponiendo de muelles adicionales. 

En la figura superior puede apreciarse de forma gráfica las tres posiciones del muelle: sin montar, montado en el vehículo y el muelle bajo la acción de la carga.

Las espiras de un muelle helicoidal no deben en su función elástica hacer contacto entre sus espiras; es decir que la deformación tiene que ser menor que el paso del muelle por el número de espiras. De ocurrir lo contrario, cesa el efecto del muelle y entonces las sacudidas por la marcha del vehículo se transmiten de forma directa al chasis.

Tipos de montaje de resortes helicoidales o en espiraras en diferentes suspensiones:

En la figura derecha se muestra un sistema de suspensión que utiliza un resorte helicoidal montado entre el brazo de control inferior y el bastidor.

En la siguiente figura se muestran diferentes sistemas de suspensión que utilizan un resorte helicoidal montado entre el brazo de control superior y una torre de resorte construida dentro de la sección de la carrocería. Fig. Izquierda. Montajes de resorte helicoidal de acuerdo al tipo de suspensión fig. Derecha.