Todo sobre la suspensión III. Las suspensiones delanteras.

 A lo largo de toda la historia de la automoción se han visto implementaciones de suspensiones delantera de todos los tipos, desde los ejes rígidos hasta las suspensiones de doble triángulo superpuesto pasando por los infinitos diseños que han surgido a lo largo de toda la historia de la automoción que han quedado obsoletos.

Hoy en día son dos sistemas los que monopolizan el mercado, las suspensiones de doble triángulo superpuesto (paralelogramo deformable) y las suspensiones de columna McPherson. En esta entrada vamos a describir en profundidad estos dos sistemas, pero antes, ¿Qué requerimientos existen a la hora de diseñar un sistema de suspensión?

Claro está que, a excepción de algunos todoterrenos y vehículos pesados, hoy todos los coches montan un sistema de suspensión independiente, por tanto, este va a ser nuestro primer requisito. La necesidad de emplear un sistema de suspensión independiente proviene de las bacheadas carreteras Europeas, lo curioso es que la idea proviene de América y fue importada por Ford y General Motors. La idea era eliminar los movimientos parásitos que se forman en una rueda como consecuencia de una perturbación en la otra rueda.

Otros requisitos que le podemos pedir a un sistema de suspensión delantero pasan por asegurar que el centro de balanceo se pueda situar al nivel deseado, asimismo debe reducir las variaciones de geometrías lo máximo posible durante la marcha.

También se deben poder incluir los sistemas de amortiguación, los elementos elásticos y las barras estabilizadoras que se crea conveniente. Tampoco deben generar ruido ni fricción y es preciso que controlen y resistan la inercia y las fuerzas giroscópicas producidas por todos los movimientos de las ruedas (verticales, de aceleración, frenado y giro)

Con todas esas ideas en mano, los ingenieros se pusieron a trabajar y crearon ideas que hoy en día ya están obsoletas, sin embargo dos sistemas todavía se mantienen en pie y dominan el mercado, estas son las ya mencionadas suspensiones de doble triángulo y las McPherson.

Si os parece empezamos con las de doble triángulo o paralelogramo deformable (debido a la forma que describen lo brazos de control, la mangueta y el chasis). A este sistema los ingleses lo llaman SLA o, lo que es lo mismo, “Short Long Arm” traducido, brazo largo y corto. La idea de este sistema es tener dos brazos de control que mantengan la geometría de la rueda permitiendo su movilidad. La idea de que un brazo sea más corto que otro se debe a que, a pesar de que en baches se modifica ligeramente la caída, se compensa la ganancia de caída positiva ganada cuando se toma una curva.

Me explico, al tomar una curva la carrocería balancea, este balanceo comprime la suspensión y, además, hace que la rueda gane caída negativa (lo que empeora el paso por curva). La solución que se les ha ocurrido a los ingenieros es la de usar un brazo superior de menor longitud que el inferior, de esta forma, el brazo superior describirá un radio menor que el inferior haciendo que, al comprimir la suspensión la rueda gane caída negativa compensando la positiva ganada al balancear la carrocería. 

En la imagen anterior se ve como el brazo superior se encuentra elevado con respecto a la rueda, esto permite conseguir un brazo de control superior más largo sin perjudicar en exceso el volumen ocupado por la suspensión. La necesidad de un brazo más largo viene dada por las geometrías de suspensión y la intencionalidad de tener más libertad a la hora de configurarlas El conjunto muelle amortiguador va unido al brazo de control inferior y al chasis permitiendo ejercer así las funciones elásticas y amortiguación,

El otro sistema es la suspensión de tipo McPherson, este es el tipo de suspensión más usado con diferencia en los coches de calle, es barato, ocupa poco espacio y... bueno, no me voy a adelantar, primero vamos a ver de qué trata.

Si la suspensión SLA formaba un paralelogramo deformable, la columna McPherson forma un triángulo colapsable, el chasis y el brazo de control inferior forman dos lados del triángulo y el conjunto muelle amortiguador formaría el tercer lado que sería el colapsable, en tanto que se puede acortar o alargar.

El motivo por el cual existe este sistema es por la búsqueda de sencillez, economía y espacio. Sin embargo es un sistema que requiere mucha ingeniería para conseguir que todo funcione a la perfección, al fin y al cabo, tenemos solamente un brazo de control.

Anatómicamente hablando, el sistema primero está formado por la columna McPherson, que es el conjunto muelle amortiguador. En su extremo inferior se une a la mangueta y en el superior a la copela del chasis. Esta parte del sistema se encarga de cubrir las funciones elásticas y de amortiguación, además de una cierta función de control de la rueda.

Sin embargo esa función de control es mayoritariamente llevada a cabo por medio de un brazo inferior de control que se une a la mangueta por su parte inferior. Este brazo de control suele tener forma de L, para controlar los movimientos longitudinales y transversales. Este brazo pivota sobre dos puntos, el más atrasado suele tener un eje vertical, aunque puede ser longitudinal (en la imagen se ve cómo es horizontal), y un bushing que suele estar horadado para permitir una cierta movilidad longitudinal al tomar un bache para mejorar el confort y la calidad de marcha. El punto de pivote más adelantado suele tener un eje longitudinal y el bushing no suele estar horadado, aportando rigidez.

Como os dije, la principal ventaja de este sistema es la sencillez y el bajo coste, además de que ocupa poco espacio, permitiendo montar el motor de manera transversal. Sin embargo tiene problemas como es el hecho de controlar peor las geometrías conforme la rueda se va moviendo, por eso, los coches más prestacionales sí que suelen montar suspensiones de paralelogramo deformable.

Por tanto, si hacemos un resumen, las suspensiones SLA incorporan dos brazos de control, uno de menor longitud que el otro y su principal ventaja es la mayor calidad de marcha. Las suspensiones de tipo McPherson eliminan el brazo de control superior e incluyen una columna Mcpherson, esto es, un conjunto muelle amortiguador que ejerce las funciones de brazo de control. Tiene como ventajas el poco volumen ocupado, la sencillez y el bajo peso; peca, sin embargo, en calidad de rodadura que se queda atrás con respecto a las SLA.

Y hasta aquí la tercera entrada de esta serie de todo sobre la suspensión, nos queda hablar de las suspensiones traseras, de lo amortiguadores, de los muelles y una introducción a la dinámica vehicular pero eso será más adelante. Hasta entonces me despido, ¡cuidaros!