Suspensiones, amortiguación y dirección (Tocho catedrático inside)

Voy a intentar resumir un poco como funciona una suspensión, diferencias, el por qué de algunas cosas...

Me gustaría explicarlo todo pero no llego a conocer cada tipo de suspensión que existe, tampoco voy a escribir una biblia, además que de por sí ya es bastante largo.

Por el momento solo me interesa explicar el funcionamiento general, y después con el tiempo ya iremos entendiendo los comportamientos que puede tener un coche según esto y lo otro. Muchas cosas que digo las podéis encontrar más ampliamente explicadas en muchos sitios o incluso en otros blogs como:

http://jeroitim.blogspot.com.es/

http://www.conrderacing.com/

Ejemplo: Cuando a un trillador le dicen que la casa está sola.

_________________________________________________________________________________

Cuando hablamos de una "suspensión" nos referimos a todo el conjunto, desde los anclajes de un brazo de suspensión hasta la última rosca que sujeta un amortiguador, por ejemplo.

La suspensión (En latín suspensionem), es la parte más importante de un coche junto a la dirección.

Tiene una importancia vital para exprimir el agarre de los neumáticos y la dinámica del coche en general cuando vas ensuflado pegando volantazos para reducir milésimas de aquí y de allí.

La función del conjunto de piezas en la suspensión es absorver las irregularidades y cambios de altura del suelo para mantener las ruedas en contacto con el asfalto en el mejor ángulo posible en el mayor tipo de situaciones, lo entenderemos más adelante, nopasaná.

Aberronchamiento contra el piano vivo.

He hecho una lista que relaciona casi todas las piezas y algunas geometrías de las suspensiones más típicas (McPherson, paralelogramo deformable de "doble brazo" y multi-link) No es una información para aprender nada, en todo caso para consultarlo más adelante cuando se vayan entendiendo las diferencias de cada tipo de suspensión.

Amortiguadores:

 - Conjuntamente con el muelle.
 - Sin muelle.
 - Rodamiento superior para permitir el giro y silentblock para absorver vibraciones.
 - Unión con el buje (McPherson) o con el brazo de suspensión (Doble brazo o multi-link)
 - Excepcionalmente se une con la bieleta de la barra estabilizadora.
 - Excepcionalmente se une con la rótula de la dirección.

Mangueta:
- Unión con la rótula de dirección
- Uniones con los brazos de suspensión mediante rótulas.
- Excepcionalmente soportan el amortiguador (Susp. McPherson)
- Alojamiento para insertar el buje.
- Anclajes para las pinzas de freno.


Brazos de suspensión:
 - Uniones con la mangueta mediante rótulas.
 - Uniones con el subchasis mediante silentblocks.
 - Excepcionalmente soportan el muelle (Susp. trasera)
 - Unión con la bieleta de la barra estabilizadora.

Subchasis:
- Uniones con la carrocería mediante silentblocks.
- Uniones con los brazos de suspensión mediante silentblocks.
- Anclajes para los soportes de la barra estabilizadora.

Amortiguadores:

Una suspensión puede extenderse (El coche sube) o también puede comprimirse (El coche baja).

Depende sólo del conjunto del amortiguador y muelle que este efecto sea más blando o más duro.

En un amortiguador normal la distancia de recorrido es la misma en extensión y en compresión, pero la dureza de estos efectos suele ser distinta para compensar el balanceo del coche.

Es importante saber diferenciar las funciones, el muelle tiene la función de soportar el peso y la altura del coche, en cambio el amortiguador debe "frenar" o mejor dicho regular la velocidad y la oscilación del muelle.

Hay muchos tipos de amortiguadores cada uno pensado para una función dentro de su actividad (tramillo, circuito, tierra, 4x4, transporte, comfort...). Igual que también hay muchos tipos de muelles de distintos materiales, espirales y medidas que están pensados para una función u otra (Los muelles son una ciencia aparte...). También podemos encontrar coches que no llevan muelles y usan otros sistemas, como barras de torsión o ballestas.

Hoy en día existen suspensiones electrónicas adaptativas que ajustan el amortiguador a cada necesidad, pero eso para un trillador es muy pata negra, de momento...

Como apunte para recordar aparte; Cuanto más se hunde (o comprime) una suspensión, más efectos sufrirá nuestro coche (subviraje o sobreviraje, depende), por ello todos los amortiguadores llevan unos topes elásticos que evitan que el coche se incline demasiado ante giros muy bruscos cuando el amortiguador llega casi al máximo de su capacidad para comprimirse. De hecho, cuando un amortiguador llega constantemente a sus límites quiere decir que el amortiguador o el muelle son demasiado blandos para lo que le estamos exigiendo.

También existen las "barras estabilizadoras" que no hacen mágia, pero casi. Lo explico más abajo.

Suspensión dura vs suspensión blanda.

Relación del amortiguador con el resto de elementos de la suspensión:

Ahora que ya entendemos la función del amortiguador, éste puede ir anclado directamente a la mangueta o al brazo de suspensión, en ambos casos para absorber los movimientos de la suspensión.

En el caso de que el amortiguador vaya anclado en el buje éste incorpora un rodamiento en las torretas de la carrocería para permitir el giro de la mangueta (Ángulo de giro) y un silentblock para absorver las vibraciones hacia la carrocería.

Susp. delantera tipo "paralelogramo deformable" con el amortiguador en la torreta de la carrocería.

Susp. delantero tipo "doble brazo/triangulo" con el amortiguador en el subchasis y "barra de torsión".

Funciones de la mangueta:

La mangueta se divide en dos partes, la mangueta en sí y el buje.

El buje va unido a la mangueta, a través de un rodamiento que permite la propia rotación de la rueda conforme el coche se desplaza.

La mangueta permite el giro de la dirección y transmite los movimientos verticales hacia los brazos de suspensión, mediante rótulas y bieletas "telescopicas" que permiten un ángulo de giro e inclinación de la mangueta con los demás elementos.

Brazos de suspensión:

Los brazos de suspensión son los encargados de guíar los movimientos de la suspensión en ángulo para aconseguir un movimiento determinado de la rueda. Se sujetan en la mangueta mediante rótulas que permiten el movimiento y en el subchasis mediante silentblocks que evitan vibraciones.

Kit de brazos de suspensión ajustables, para posturear.

Según el tipo de brazos que utiliza una suspensión se clasifica de un sistema u otro: pueden tener desde un brazo hasta cinco (McPherson, doble brazo, multi-link, eje rígido...) El rendimiento depende de su longitud, posición y movimento.

Subchasis y carrocería:

Todas este número de piezas: ruedas, manguetas, brazos de suspensión y rótulas que están suspendidas (Elementos "suspendidos" de ahí el nombre...), las soporta la carrocería y el subchasis.

Color verde oscuro: subchasis.

El subchasis es el encargado de aguantar estructuralmente todas las fuerzas de la suspensión sin deformarse, para mantener una base sólida en la que actúan los ejes de los brazos de suspensión, la barra estabilizadora y la dirección, para a la vez disminuir las vibraciones mediante silentblocks (Que insisto, tienen "un cierto márgen de movimiento elástico). A fin de cuentas viene a ser casi lo mismo que la carrocería, de hecho existen subchasis completos (tren delantero y trasero juntos) y subchasis independientes para cada tren (delantero o trasero), al igual que podemos encontrar coches diseñados sin subchasis.

Otra de las ventajas de un subchasis independiente es que en caso de accidente evita daños mayores en la carrocería.

Funcionamiento de la barra estabilizadora:

Un cacho más arriba he mencionado la barra estabilizadora. Su función es la de "desvíar" parte del hundimiento del lado de la suspensión hacia el lado contrario. Es un concepto muy sencillo pero puede confundir, me explico:

Cuando un coche gira, un lado se hunde y el otro se levanta (Ver imágen de suspensión dura vs blanda).

Los extremos de la barra van unidos a la suspensión de cada lado en forma de "U", y la parte central se une al subchasis para evitar que se descoloque con el movimiento. Entonces cuando el coche gira, la barra se "retuerce", por que la estamos haciendo subir de un lado y bajar por el otro. Esta resistencia a "retorcerse" es la que disminuye la compresión del amortiguador en el lado exterior, obligando al lado interior a reducir la extensión.

Sin estabilizadora vs con estabilizadora.
Me gustan los giffffffffs.

La barra estabilizadora en ningún caso "estabiliza" mágicamente el coche, para eso existen otros sistemas.

Simplemente minimiza el efecto de inclinación cuando la suspensión baja o sube.

Tipos de suspensión:

Todas las suspensiones tienen casi los mismos elementos, pero dispuestos de una manera u otra realizan el trabajo de manera distinta. El tipo de suspensión que se usa en un VW Polo no es la misma que se utiliza en un Porsche 911, tampoco son iguales los costes de fabricación y por ende el rendimiento que ofrece cada una en cuanto a desgaste y aprovechamiento de los neumáticos, vibraciones, sonoridad, etc.

Alineación de la suspensión:

Parte del rendimiento que puede ofrecer un neumático depende de la geometría de la suspensión. Hay muchos tipos de suspensiones diseñadas para cada tipo de vehículo, pero todas trabajan con los mismos reglajes en cuanto a ángulos de funcionamiento según las necesidades (Caída positiva o negativa y convergencia o divergencia)

La geometría de una suspensión depende de la longitud de los brazos, la posición de cada elemento, sus distancias, etc. Los valores que tiene una suspensión cuando está en una recta no son los mismos que cuando está en pleno apoyo en una curva debido a los cambios que se producen con el movimiento de los elementos.

Para entenderlo vamos a separar las situaciones más comunes que afectan a un neumático y cual sería la geometría ideal de la suspensión en ese momento, aunque todos tienen sus pros y sus contras.

Ejemplo de ganancia en caída frenando:

Un coche con una suspensión de doble brazo (paralelogramo deformable para los frikis) cuando frena experimenta un desplazamiento de masas hacia la parte delantera, que provocan un hundimiento de la suspensión delantera y un levantamiento de la parte trasera. El movimiento de compresión o extensión en una suspensión va acompañado de una variación en las geometrías, en éste caso el eje delantero tendría un exceso de la ganancia de caída negativa y el eje trasero al revés, exceso en la ganancia de caída positiva.

Por lo tanto, en una frenada nos interesa mantener la huella del neumático plana, pero la caída (positiva o negativa) nos resta adherencia frontal, por que la huella del neumático pierde anchura debido al contacto inclinado que obtiene con el asfalto. Hay suspensiones muy bien hechas que minimizan bastante este "handicap" al frenar estudiando muy bien las geometrías pero siempre está presente en éste tipo de suspensiones.

Ganancia de caída en la curva (Camber gain)

En una curva al contrario que en una frenada, la caída negativa aumenta progresivamente en la parte exterior del coche conforme la suspensión se hunde, eso es una ventaja ya que la huella inclinada del neumático con el asfalto reduce la histéresis lateral y se desplaza hacia el exterior.

Vista superior: Ganancia de caída al comprimirse la suspensión (Camber gain)

Vista frontal: Ganancia de caída al comprimirse la suspensión (Camber gain)

Pérdida de caída en la curva a causa de la inclinación de la carrocería (Roll center):

También tenemos una pérdida de la ganancia de caída en una curva, que como hemos dicho antes nos beneficiaba. Simplemente es causada por la inclinación completa de toda la carrocería junto a las ruedas

Balanceo de la carrocería (Roll center): contraresta la ganancia de caída (camber gain) en las curvas.

________________________________________________________________________________

Resumiendo: Al frenar tenemos una pequeña pérdida de adherencia, en cambio al girar tenemos una pequeña ganancia (En la mayoría de suspensiones convencionales). De hecho, ni conduciendo a tope como un poseso que se está cagando encima llegarías a notar ningún cambio en el agarre del neumático cuando frenas, ni aceleras, ni giras, ná de ná (Por lo menos yo).

Si siguiera escribiendo me quedaría calvo y poco me queda, la verdad.

Más o menos he repasáo los aspectos generales de como funciona una suspensión.

Si antes ya has mirado cosas por ti mismo lo entenderás casi todo, pero hay cosas que tienes que verlas en el coche para entender como funcionan.

_________________________________________________________________________________

Y en el próximo capítulo ...

Veremos algunas ideas que pueden funcionar en tu coche trillador, y no requieren mucho dinero!!

No mames, si mames wey.

Créditos de imágenes:

www.diariomotor.com

www.buscadordetalleres.com

www.optimumg.com

Jennifer S.G Vibert

www.superpro.com.au

blog.naver.com

www.bremarauto.com

www.conrderacing.com