Imagen Giorgio Piola
Mucho se ha hablado la temporada pasada de los secretos de los monoplazas de Red Bull. Una de las diferencias respecto a los otros monoplazas fue la suspensión que instalaron en su tren trasero. Ellos montaron la geometría ‘pull-rod’ y el resto de equipos la ‘push-rod’ tal y como había sido habitual en los últimos años. Eso en ningún caso fue una innovación, ya que las dos configuraciones hace años que fueron inventadas, pero al parecer eso les ha dado cierta ventaja en algunos aspectos.
La suspensión de un coche es muy importante, es el elemento que conecta las ruedas (masa no suspendida) con el chasis (masa suspendida). Su función es absorber las irregularidades del circuito y mantener aislado al chasis. Esto va a incrementar la estabilidad dinámica del monoplaza. Conjuntamente con las ruedas, la suspensión se considera masa no suspendida y por lo tanto es interesante que su peso sea mínimo.
Arquitectura de la suspensión
Las piezas que generalmente se encuentran dentro de la parte no suspendida, y que constituyen la suspensión son las siguientes:
- Neumático.
- Soporte del neumático.
- Tirantes, brazos, soporte de neumático-chasis.
- Muelle.
- Amortiguador.
- Estabilizadora.
El neumático es el que transmite el par sobre el suelo, es decir, el último responsable que el giro del motor se convierta en movimiento del vehículo, y el que evita que dicho vehículo deslice y de esta forma siga la trayectoria que quiere llevar quien lo pilota. Por ello su construcción está enfocada a tener el mayor grip y la menor resistencia a la rodadura.
El soporte del neumático comprende la llanta, el eje de la llanta que alberga los frenos y el soporte para las uniones de la suspensión. Como todo elemento en la Fórmula 1, el menor peso posible es necesario aunque en las suspensiones es más importante aún.
Las uniones de soporte de neumático-chasis son los encargados de transmitir las fuerzas que ya ha recibido y atenuado el neumático a las herramientas que sirven para disipar la energía. Comprenden ejes, barras de transmisión, bieletas y balancines, triángulos de suspensión, etc.
El muelle es el elemento elástico que “convierte” la energía que transmite el conjunto de la suspensión en deformación. Existen varios tipos de muelles usados en automóviles como muelles helicoidales, neumáticos, barras de torsión, ballestas, etc.
Dadas las características de cualquier tipo de muelle, la energía absorbida, con ciertas pérdidas es devuelta generándose un bamboleo de larga duración en el tiempo y que se mitiga muy despacio. Para eliminar esta parte no deseada, se hace uso de un elemento amortiguador. Con este elemento, se consiguen eliminar los bamboleos que siguen a la absorción de la fuerza generada sobre el conjunto de la rueda.
Existen diversos tipos de amortiguadores. Los más sencillos y rudimentarios son los de rozamiento, pero las estrellas son los de sistema hidráulico, neumático o mixto hidráulico/neumático.
Por último se tiene a la barra estabilizadora. Este dispositivo se utiliza para minimizar los cabeceos del chasis en las curvas. Es un elemento que une la suspensión del lado derecho e izquierdo del mismo eje. Evita cambios excesivos del centro de gravedad del eje longitudinal del monoplaza y evita pérdidas de adherencia excesivas en la parte interior de la rueda por una transferencia de masas a la rueda exterior.
Sistema ‘push-rod’
Consta principalmente de los 2 triángulos de suspensión, una barra diagonal que trabaja a compresión y que empuja a su vez un balancín que acciona el conjunto muelle-amortiguador.
En este caso, al subir la rueda ante un impacto, giran los 2 triángulos. Con estos triángulos se mueve la barra diagonal, que empuja el balancín que actúa a su vez sobre el amortiguador, haciendo que se comprima. El tirante en diagonal funciona de este modo a compresión por lo que su grosor ha de ser mayor para aguantar esa fuerza y no romperse. Esto implica que el peso aumente y la resistencia aerodinámica también ya que la barra es más gruesa.
Sin embargo no todos son inconvenientes, el sistema ‘push-rod’ es más robusto que el ‘pull-rod’ ya que es capaz de soportar mejor los baches y pianos altos.
Sistema ‘pull-rod’
En esta configuración, consta también de dos triángulos pero el tirante en diagonal está colocado al revés, uniendo el amortiguador con el balancín y moviendo el conjunto a tracción en vez de a compresión.
Es por ello que la barra es más delgada. Además de la ventaja del peso y la aerodinámica ya comentadas, en este tipo de suspensión los amortiguadores pueden colocarse en posición más baja reduciendo de este modo el centro de gravedad. En resumen, el tirante en diagonal es más fino y frágil lo que unido a las altas cargas aerodinámicas que se generan en la parte inferior del monoplaza con los dobles difusores y cambios de pesos dinámicos en curvas de alta velocidad influye favorablemente a la aerodinámica del monoplaza.
‘Pull-rod’ vs ‘Push-rod’
Estas dos disposiciones de suspensión tienen sus pros y sus contras. Lo primero que las diferencia es cómo trabaja la barra diagonal. En el caso de la ‘pull-rod’, funciona a tracción y por tanto no tiene que soportar esfuerzos de pandeo como a compresión (cuando por empujar hacia dentro desde los dos extremos la barra se dobla). Eso implica una barra menos gruesa y más ligera. Unido a esto se tiene la mejor aerodinámica por la posibilidad de hacer la diagonal más esbelta.
Además, la ‘pull-rod’ baja el centro de gravedad al posicionar diferentes elementos en la zona baja del monoplaza.
Cuando la suspensión trabaja, la ‘push-rod’ (imagen derecha) tiende a “juntarse” (barra a compresión que actúa sobre un balancín) mientras que la ‘pull-rod’ (imagen izquierda) tiende a “abrirse” (barra a tracción que tira de un balancín) por lo que esta segunda tiende a tener más fragilidad en la zona media-final de carrera de suspensión.
La configuración ‘push-rod’ tiene las partes en la zona superior dejando mucho hueco en la zona baja facilitando el tránsito de aire más libremente hacia la zona de los pontones y el difusor.
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