Simulación Suspension Independiente Tipo Twin I-Beam De Ford

E.T.S. de Ingenieros Industriales
U.C.L.M.

SIMULACIÓN DE SUSPENSIÓN INDEPENDIENTE TIPO TWIN I‐BEAM DE FORD

Carlos David Campos Varillas Mario Gómez Sánchez

Simulación de suspensión independiente tipo Twin I-Beam de Ford

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ÍNDICE
1. Introducción…………………….….…pág.4 2. Desarrollo teórico……………..….….pág.7 3. Subrutinas…………………...……….pág.11 4. Programa principal…………………..pág.13 5.Programa secundario………………..pág.20 6. Conclusiones………………………...pág.24 7. Bibliografía………………………...…pág.27

Simulación de suspensión independiente tipo Twin I-Beam de Ford

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1. INTRODUCCIÓN
Fue en 1965 cuando Ford lanzó al mercado un nuevo tipo de suspensión delantera independiente Twin I-Beam con la cual conseguía mejorar notablemente el manejo del vehículo. Este tipo de suspensión se utilizacasi exclusivamente para los camiones pickup Ford de la serie F.

Figura 1. Lanzamiento al mercado de las nuevas pickups con la suspensión Twin I-Beam.

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Hasta la creación de esta suspensión las camionetas de entonces tenían un eje delantero y algunas otras, las que portaban suspensiones delanteras de tipoauto-independientes, no tenían ninguno (figura 2). La pickup de Ford del 65’ fue la primera en tener dos ejes Twin I-Beam (doble viga en i). Con este sistema de suspensión Ford consiguió que sus camionetas además de seguir teniendo una gran robustez le dieran al conductor un mayor confort debido a que cada rueda tenía una suspensión independiente.

Figura 2. Suspensión independiente sin ejes frontales (izq) ysuspensión Twin I-Beam (der)

En este tipo de suspensiones, cada rueda delantera está conectada de forma independiente a una barra. El final de la otra barra está conectado a un husillo y los extremos interiores de la barra están conectados a través de un pivote de caucho del buje al chasis (figura 3). Unos resortes helicoidales están posicionados entre las barras y el chasis para soportar el pesodel vehículo. Los brazos están conectados hacia atrás entre las barras y el chasis para prevenir los movimientos longitudinales de las ruedas. Ya que cada rueda delantera puede moverse independientemente en este tipo de suspensión, los problemas asociados con la alineación del sistema de barras están reducidos considerablemente. En algunos sistemas de suspensión independiente twin i-beam, los capósson usados para sujetar las barras a los husillos. En otros casos son rótulas las que conectan las barras a los husillos.

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Figura 3. Uniones de las barras a las ruedas y el chasis.

En la actualidad este sistema de suspensión ha sido reemplazado por otros como los sistemas de suspensión de barras a torsión ya que estetipo de sistemas son más ligeros y aportan un mayor confort en la conducción.

Algunos de los coches de la serie F que montan este tipo de suspensión: F-100 Series:

F-250 Series:

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2. DESARROLLO TEÓRICO
Para poder llegar a las ecuaciones que rigen el comportamiento de este tipo de suspensión para poder simularlo enMATLAB ha sido necesario realizar una serie de cálculos que se detallarán a continuación.

En primer lugar se asumirá un modelo de un cuarto de vehículo como el de la figura para realizar los cálculos.

Figura 4. Sistema de un cuarto de vehículo.

Este sistema se simplificará a un sistema equivalente donde se tendrá la masa total y una rigidez equivalente, para poder realizar esto se supone undesplazamiento de la rueda como el de la figura 5:

Figura 5. Desplazamiento a compresión de la rueda.

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En función de la figura anterior y sabiendo que:

Se obtiene el momento en los puntos B y C, resultando:

Igualando las ecuaciones anteriores se obtiene el valor de la rigidez equivalente, siendo este:

Con la...