En la novena entrega de esta serie de artículos hablaremos sobre los componentes de la suspensión de un Fórmula 1 que están fuera de la carrocería, a la vista, para analizar en la 10ª parte los componentes internos de la suspensión, como los muelles y los amortiguadores.
La suspensión es crítica para que un F1 sea rápido porque se encarga de mantener los cuatro neumáticos en perfecto contacto con la pista. A diferencia de un coche de calle su función principal no es la de ofrecer comodidad al conductor, sino controlar los movimientos del chasis.
En curvas lentas conviene tener una suspensión tirando a blanda para que las ruedas «copien» todas las irregularidades del terreno para producir el mayor agarre mecánico. Sin embargo a alta velocidad, cuando la aerodinámica domina el rendimiento de un F1, la cosa cambia; en curvas el coche balancea, al frenar hunde el morro, y al acelerar la parte trasera es la que pierde altura, y estos movimientos reducen la efectividad aerodinámica. A alta velocidad la suspensión tiene que ser rígida, para mantener el fondo plano y los alerones en la posición correcta respecto a la pista y maximizar el apoyo producido. Cualquier movimiento del chasis respecto a la pista hará el coche inconsistente aerodinámicamente, más cuanto mayor sea su sensibilidad aerodinámica.
Triángulos de suspensión
Los componentes clave de la suspensión son los triángulos o trapecios que unen el conjunto de la rueda al chasis. Por lo tanto son los que trasladan las cargas de las ruedas al chasis y controlan la geometría de la suspensión. En un coche de F1 están hechos con un perfil hueco de fibra de carbono, porque es más ligero que el acero y porque es más fácil hacer con él perfiles complejos. Aunque podría hacerse un triángulo completo de fibra de carbono, en los extremos las cargas son tan altas que es más fácil hacer estas zonas de titanio y unirlas a los extremos del triángulo.
Al quedar al descubierto, los triángulos realizan irremediablemente una función aerodinámica. Aunque hay muchas restricciones en el reglamento respecto a sus formas, con su perfil son capaces de crear una pequeña cantidad de carga aerodinámica.
Buje
Para permitir que la rueda gire y su movimiento esté unido a los triángulos, los coches emplean manguetas y bujes. La mangueta es la pieza de aluminio que tiene los soportes para el eje del buje, los dos triángulos, la pinza de freno y a veces el empujador. El buje es la pieza de titanio en la que se monta la rueda y el disco de freno, que gira sobre rodamientos cerámicos y contiene la tuerca que sujeta la rueda.
La mangueta necesita proporcionar un modo de ajuste en la unión con el triángulo para modificar las caídas, por lo que los equipos montan una unión en la que pueden colocarse espaciadores para dejar diferentes ángulos de caída.
Tirantes de la dirección o barra de acoplamiento
Como los triángulos van unidos a la mangueta en un solo punto arriba y otro abajo, la mangueta puede girar. En la parte delantera esto forma parte de la dirección, uniendo con un brazo la mangueta con la cremallera de la dirección. En la parte de atrás del coche, como no se desea el efecto direccional, una barra de acoplamiento une la mangueta al chasis, para que no gire.
Las barras de acoplamiento, tanto delanteras como traseras, pueden ajustarse con un extremo roscado, para alterar el ángulo de la convergencia. La convergencia es el ángulo que forman las dos ruedas de un eje si miramos el coche desde arriba (convergencia es cuando «se juntan» por delante y divergencia cuando lo hacen por detrás). La convergencia hace el coche más estable en recta y en frenada, pero a costa de la temperatura y desgaste de los neumáticos. Normalmente en F1 no se utiliza convergencia en los neumáticos traseros, pero sí en los delanteros, con alrededor de un grado de convergencia.
Geometría
Cuando hablamos de la geometría de la suspensión se trata de los ángulos de montaje entre los triángulos y la mangueta. Esta geometría afecta al modo en el que la superficie de contacto del neumático varía a medida que el coche se mueve sobre su suspensión.
Las caídas son las geometrías más críticas, y son el ángulo que forman los neumáticos respecto a la vertical, mirando el coche de frente. Lo habitual es que la parte superior de las ruedas se inclinen hacia el chasis, que es lo que se denomina caída negativa. Los F1 suelen llevar unos 3º de caída negativa delante, y atrás varía entre 0 y 1,5º, dependiendo de cuánta tracción necesite el coche.
El ángulo de caída varía con los movimientos de la suspensión y los balanceos, y los diseñadores intentan limitar estos cambios de caída para maximizar el agarre que se obtiene de los neumáticos. Para limitar el cambio de caídas, los triángulos de una misma rueda tendrán diferentes longitudes y estarán colocados a diferentes ángulos uno del otro. Se utilizan complejos programas 3D para estudiar cómo varían las geometrías de la suspensión a lo largo de una vuelta.
Tirante o empujador
El componente que une los elementos de la suspensión de fuera de la carrocería con los muelles y amortiguadores que están ocultos, es la barra tirante o empujadora (pull rod o push rod respectivamente). Es una simple barra que une la mangueta con el balancín que mueve los muelles y amortiguadores.
Es un empujador cuando la barra va del triángulo inferior hacia la parte alta del chasis (como en este dibujo), y por lo tanto empuja al amortiguador cuando el coche pasa por un bache. Un tirante es lo contrario, cuando la barra se monta en el triángulo superior y va hacia la parte más baja del chasis para tirar del amortiguador cuando se pisa un bache. Cada sistema tiene sus ventajas e inconvenientes en cuanto a peso o aerodinámica, pero no hay diferencias en cómo hacen trabajar a los amortiguadores.
Un reglaje crítico como es cambiar la altura de marcha de un coche, se hace alterando la longitud del tirante o empujador, colocando más espaciadores o menos en cualquiera de sus uniones.
Ver también:
Parte 1: Alerón delantero, trasero, difusor, pontones, monocasco, ruedas, suspensión
Parte 10: Componentes internos de la suspensión
fuente: gocar.gr
Excelente artículo, Gracias
Gracias Ion, siempre son muy interesantes éstos artículos. Saludos
Tengo que decir que me parece una gran acierto por parte de Ion Emparan la publicación de estos artículos, que yo personalmente sigo con gran interés.
Sirven para que aficionados sin una formación técnica, entiendan de forma sencilla y clara, los preceptos básicos mecánicos y aerodinámicos de la competición automovilística en general, y de la especialidad de F1 en particular.
Me parece una serie fantástica, y espero que no se terminen nunca…,
Muchos los he releído en varias ocasiones. Gracias.