Todo sobre la suspensión. Parte II Las geometrías

En este artículo vamos a pasar a explicar las geometrías de la suspensión, a las que iremos haciendo referencia a medida que avance el artículo sobre las suspensiones.

Comenzamos si os parece con la convergencia y divergencia. El Toe para los ingleses. Este es un ángulo generalmente muy pequeño descrito por el eje de la rueda y el de el propio coche. Por convenio se considera convergencia positiva siempre que los extremos delanteros de la rueda en ambos ejes estén más cerca entre sí que los traseros.

                                                  

Se considera que un esquema con convergencia positiva en el eje delantero hace que el coche sea notoriamente más estable en frenadas, así mismo querrá entrar mejor en las curvas pero saldrá un poco peor.

En el eje trasero ocurre igual, una convergencia positiva hará el coche más estable en recta, mientras que una convergencia negativa le hará más inestable y, como se suele decir un poco más “buscón”

La siguiente geometría es la caída, es la inclinación, vista desde el alzado, del eje vertical de la rueda con respecto al eje vertical del coche. Igual que con la convergencia, con la caída se establece por convenio que existe una caída positiva y una caída negativa. Esta última es la más frecuente y se da cuando la parte superior del neumático se encuentra más cerca del coche que la parte inferior. 

                                           

Nos interesa tener caída negativa en coches de calle porque el neumático se degradará de una forma más igualitaria a lo largo de toda la banda de rodadura. Suena ilógico pero no lo es. Cuando tomamos una curva la carrocería se balancea, este movimiento hace que la rueda exterior a la curva gane caída positiva que se compensa con la caída negativa que teníamos en reposo para hacer que en curvas toda la superficie de la banda de rodadura esté en contacto, ganando asimismo paso por curva y agarre del neumático (lo que los ingleses llaman cornering force) 

Vista la convergencia y la caída que son las dos geometrías que más se suelen conocer y modificar, vamos a pasar a otras un poco más... digamos ocultas, comenzamos por la inclinación del eje de dirección o KPI, por sus siglas en inglés.

Este ángulo es el ángulo visto desde el alzado entre la vertical y el eje de la dirección. Tiene repercusiones en la propia dirección y está estrechamente relacionado con el ángulo de avance. Junto con él produce fuerzas que hacen que la dirección tienda a auto alinearse. 

Después veremos el avance pero, estrechamente relacionado con la inclinación del eje de la dirección, tenemos el offset de la dirección, es decir, la distancia entre el eje de giro de las ruedas y el centro de la huella del neumático. Idealmente esta distancia debiera ser cero, debido a que de está manera se evitan efectos como el torquesteer (fuerzas en la dirección al acelerar, frenar o en irregularidades dela carretera). Sin embargo es muy poco frecuente y siempre se suele contar con offset negativo, es decir, que el centro de la huella esté más exterior que el eje de giro. Para solucionar esto se suelen emplear soluciones como las manguetas desacopladas, pero solo en coches con claras pretensiones dinámicas.

El siguiente ángulo que estudiaremos será el ángulo de avance. Este es aquel ángulo visto desde el perfil descrito por la vertical y el eje de giro, es decir, es similar al KPI pero mientras que este se veía desde el alzado, el avance se ve desde el perfil. Casi siempre es positivo, es decir, que la prolongación del eje de giro intersecta el suelo por delante del centro del neumático.  Ambos (KPI y avance) ayudan a generar fuerzas que permitan que la rueda vuelva a su posición natural y centrada tras tomar una curva. Asimismo ayuda a la estabilidad en recta y hace que sea más dificil girar el volante (por eso hay que tener cuidado con no pasarse de avance

                                                    

Ahora vamos con otro parámetro muy importante más aun cuando hablamos de la dirección, es el ángulo de Ackerman.

Este ángulo es aquel que permite que la rueda directriz interna a la curva describan un ángulo menor que la rueda externa. Esto se quiere por lo mismo que se quiere un diferencial, al tener el coche un ancho, la rueda exterior describe un radio mayor y, por tanto, necesita girar en un ángulo menor.

Para coches que requieran maniobrar a baja velocidad, véase taxis, vehículos de segmentos urbanos y demás, interesa tener un ángulo de Ackerman total, sin embargo, para coches que vayan a hacer más altas velocidades, no se aplica un ángulo de Ackerman completo, pues a altas velocidades la rueda tiene un cierto slip angle que hace que se solvente ese problema de la diferencia de radios, algo que, por supuesto, a bajas velocidades no ocurre. Pero, cómo se consigue este ángulo de Ackerman, básicamente y a grandes rasgos se hace que los ejes de las manguetas intersecten por detrás del eje delantero. Así se consigue que las ruedas giren de manera no linear al mover la cremallera de dirección. Quede clara una cosa, el ajuste de este ángulo es extremadamente complejo, por ello esto no son más que meras pinceladas que aclararemos en futuras entradas.

El último ajuste que veremos y la última geometría es la de antidive y antisquat. 

Vamos a verla rápidamente, y es que es muy sencilla de entender. Bajo frenadas fuertes o fuertes aceleraciones un coche tiene a cabecear o hundir la trasera, esto generalmente se puede contrarrestar inclinando los pivotes de la suspensión. Así se consigue una reacción en el sentido contrario, es decir, hacia arriba, cuando el morro o la trasera del coche tratan de hundirse. Si bien es importante que la carrocería se mueva ligeramente para tener algo de sensación, es interesante introducir algo de antidive o antisquat para mejorar el comportamiento dinámico.

Parte I Definición