Comprendiendo un F1 (Parte 10)
hace 11 años
Si en anterior capítulo de esta serie de artículos hablábamos sobre los componentes externos de la suspensión, en este lo haremos sobre los internos. Las partes internas de la suspensión son unas de las más importantes de un F1 que no podemos ver. La mayoría de vosotros estaréis familiarizados con los componentes básicos, los muelles y amortiguadores, pero la configuración y uso de estos elementos es única en los coches de Fórmula 1, por lo que no es habitual tener conocimiento de su funcionamiento.
Los componentes internos de la suspensión tienen que soportar el peso del coche, las cargas dinámicas como los balanceos en curva o hundimiento del morro en las frenadas, y evitar que la suspensión se "aplaste" con las tremendas cargas aerodinámicas a alta velocidad. Tan importante es la aerodinámica que la absorción de los baches es secundario frente a la necesidad de mantener el chasis plano sobre el suelo.
Los muelles y amortiguadores solían estar a la vista en los F1, pero los diseñadores pronto los "escondieron" dentro de la carrocería para beneficio aerodinámico. Con los muelles y amortiguadores montados lejos de las ruedas la suspensión necesita transmitir el movimiento de la rueda al muelle/amortiguador, y eso se consigue con el tirante (pull rod) o empujador (push rod), que une los triángulos de suspensión con los elementos internos de la suspensión.
Balancín
En una suspensión delantera típica con empujador, éste va del triángulo inferior a la parte alta del chasis. Cada empujador actúa sobre un balancín, que pivota y con el otro extremo mueve el muelle y el amortiguador. Estos balancines suelen ser de aluminio mecanizado y giran sobre rodamientos para reducir las fricciones en la suspensión.
Muelles
A diferencia de los coches de calle, los F1 no tienen muelles helicoidales, que desaparecieron de este deporte hace más de 10 años por cuestiones de espacio. En su lugar, se emplean barras de torsion, que son tubos de metal estriados en sus extremos. En lugar de ser comprimidos, se retuercen, y dependiendo de su tamaño se pueden crear diferentes efectos de muelle.
Uno de los extremos estriados se une al balancín, y el extremo delantero se une al chasis. Así cuando el balancín gira, la barra de torsión es retorcida, realizando así el efecto muelle. Son de una pieza, de acero o titanio, y los equipos tienen muchos juegos para variar su rigidez.
Amortiguadores
Como decíamos, los amortiguadores de un F1 no cumplen la misma función que en un coche de calle, que es la de absorber los baches para la comodidad de los ocupantes, sino que están para controlar los movimientos de los muelles. Sin amortiguadores el coche rebotaría sin control ante cualquier movimiento. Los amortiguadores amortiguan los rebotes de los muelles para mantener el coche estable. Como el efecto muelle de un F1 lo realizan las barras de torsión, los amortiguadores no necesitan tener muelles enrollados a su alrededor, con lo que los equipos han reducido mucho sus tamaños.
Cada amortiguador tiene dos pares de ajustes, como parte de la puesta a punto. Cada par de ajustes controlan los movimientos del amortiguador en compresión (baches) y extensión (rebotes). Después para cada uno de estos dos movimientos hay dos ajustes, uno para movimientos rápidos (como baches y pianos), y el otro para movimientos más lentos como balanceos en curva o hundimiento de la parte delantera en frenadas. Estos cuatro parámetros los equipos podrían ajustarlos, pero prefieren tener amortiguadores con puestas a punto específicas y cambiarlos en caso de querer cambiar la puesta a punto.
Estos ajustes en los amortiguadores se controlan mediante pequeñas válvulas que están en su interior, dejando pasar más o menos aceite entre una cámara y otra según si el amortiguador se está comprimiendo, extendiendo, o si el movimiento es rápido o lento. El diseño de un amortiguador es una ciencia tremendamente compleja, por lo que los equipos se suelen unir a fabricantes especializados para encontrar la mejor amortiguación con el mínimo rozamiento.
Elementos de control de altura
Mientras que cualquier coche de calle tiene muelles y amortiguadores, los elementos para controlar la altura del coche sólo están presentes en coches de carreras con mucha carga aerodinámica. Al generar el fondo plano/difusor y alerones mucha carga, y tener ésta que pasar a través de la suspensión, a alta velocidad tiene que soportar el peso del coche multiplicado por tres o más. Así que el apoyo aerodinámico comprime más la suspensión cuanto más rápido va el coche. Para evitarlo los equipos podrían poner muelles más duros, pero esto reduciría el agarre a baja velocidad.
La mejor solución es colocar un elemento que hace la suspensión más rígida sólo cuando las dos ruedas de un eje se mueven hacia arriba a la vez (esto significa que el F1 está perdiendo altura en ese eje). Este elemento consta de un amortiguador y un muelle y se le denomina elemento de control de altura, o tercer muelle. Este elemento permite que la suspensión tenga muelles más blandos para tener mejor agarre a baja velocidad, y cuando la velocidad y la carga aerodinámica aumentan, el elemento de control de altura actúa para hacer la suspensión más rígida y evitar que su recorrido se vea recortado.
El elemento de control de altura va unido a cada balancín de un mismo eje y actúa cuando las dos ruedas se mueven hacia arriba y el movimiento contrarrotante de los balancines le hace trabajar. Cuando el coche balancea en una curva los balancines giran en la misma dirección, por lo que el control de altura no actúa.
Barra estabilizadora (anti-balanceo)
Al contrario que el elemento de control de altura, los coches de calle sí que tienen barras estabilizadoras. En las curvas los coches tienden a balancear hacia el exterior de la curva. Para evitarlo los ingenieros tienen el mismo problema que con el control de altura. Podrían emplear amortiguadores más rígidos, pero esto reduciría el agarre mecánico, por lo que se emplea un muelle que sólo trabaja en los balanceos. Por lo tanto la barra estabilizadora sólo trabaja cuando el coche balancea, es decir, cuando una rueda de un eje baja, y la del otro lado sube. En un F1 esto se consigue uniendo dos brazos (cada uno va a un balancín) a una barra de torsión. Cuando el coche balancea los brazos retuercen la barra, haciendo más rígida la suspensión. Cuando el F1 cambia de altura los dos brazos se mueven en el mismo sentido, por lo que no retuercen la barra. La barra de torsión también es un elemento que forma parte de la puesta a punto, pudiendo intercambiarse por otra de rigidez diferente.
Ver también:
Parte 1: Alerón delantero, trasero, difusor, pontones, monocasco, ruedas, suspensión
Parte 9: Componentes externos de la suspensión
fuente: gocar.gr
8 Comentarios
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Fabuloso artículo, gracias Ion.