El comportamiento de un coche depende en gran medida de la configuración y del reglaje de su suspensión. Una variación de un grado en ciertos parámetros puede tener repercusiones importantes en la estabilidad o la maniobrabilidad en pista. De hecho, suele ser un quebradero de cabeza para los pilotos de carreras: se prueban distintos parámetros, se ensaya en pista y se va afinando poco a poco según las sensaciones del piloto y, sobre todo, el veredicto del cronómetro…
La suspensión
Existen diferentes tipos de suspensión que no detallaremos aquí, porque se alejan demasiado de nuestro tema principal: las sensaciones de pilotaje y el rendimiento. Pero es importante entender el funcionamiento básico del sistema más habitual, formado por un amortiguador y un muelle. Se habla de "suspensión" porque la función principal del dispositivo es hacer de enlace entre las masas no suspendidas (ruedas, frenos…) y las suspendidas (chasis, habitáculo, motor…). Como la segunda categoría es con mucha diferencia la más pesada, hace falta un dispositivo eficaz y bien adaptado para limitar los movimientos de la carrocería y asegurarse de que el coche se mantenga en contacto con el suelo. Sin suspensión, el coche despegaría con el más mínimo bache, lo que haría que su comportamiento fuera… ¡bastante dudoso!
Por tanto, hay que tener presente que todas las decisiones técnicas son cuestión de compromiso entre confort y rendimiento, y que dependen totalmente del vehículo utilizado. Pero el único juez que permite validar una configuración en pista es el cronómetro.
Muelle y amortiguador
Las dos piezas principales son el muelle y el amortiguador, a las que se añaden una barra estabilizadora y un brazo inferior en el caso más habitual de la producción automovilística moderna: la suspensión de tipo MacPherson. La función de los muelles es "sostener" el coche: sin ellos, los amortiguadores llegarían directamente al tope de compresión y los movimientos de la carrocería no se absorberían. Cuando cambia el perfil de la carretera, el muelle se comprime o se expande y devuelve una fuerza para volver a su posición de origen, que depende de su rigidez. Seguramente has jugado con muelles de niño: al comprimir uno, reacciona con bastante violencia y lanza el objeto que se ha puesto encima. Bastante divertido, ¿no? Cierto, pero si pudiéramos evitar que nuestro coche pegara saltos con cada irregularidad de la pista, ¡sería más seguro!
Ese es exactamente el papel del amortiguador, compuesto por un vástago que se desplaza en un fluido y regula estos movimientos. Cuanto más duro es el amortiguador, menos libertad deja a las oscilaciones del muelle. Cuanto más blando, mayores son los movimientos de la carrocería. Para entenderlo, no hay nada más sencillo: presiona sobre el maletero de tu coche para comprimir la suspensión. Cada pulsación va seguida de una respuesta que devuelve la carrocería a su posición de origen.
El compromiso adecuado
Al rebuscar en la fototeca de nuestro colaborador Kevin Goudin, uno se da cuenta de las distintas configuraciones que existen. Desde un prototipo LMP1 en las 24 Horas de Le Mans hasta un Mini inscrito en una carrera histórica, pasando por un pesado coche americano rebajado, ¡hay un mundo de diferencia en los reglajes! Pero no se puede hacer cualquier cosa cuando se busca optimizar la suspensión para la pista: no basta con endurecerlo todo al máximo y bajarlo todo para tener el coche más eficaz. En la gran mayoría de los casos, conduces un coche de serie que, por deportivo que sea, procede de una producción global que debe cumplir ciertas exigencias de confort y seguridad. Ver carrocerías agrietadas en coches deportivos usados con regularidad en pista es más habitual de lo que se cree, sobre todo cuando las modificaciones no se han estudiado bien.
Una de las primeras cosas que se cambian en el coche para hacer pista es la suspensión. Y viene bien, porque los fabricantes disfrutan de lo lindo en este mercado de piezas de rendimiento. Se busca endurecer el conjunto muelle/amortiguador para reducir los movimientos de las masas suspendidas, pero no a cualquier precio. Primero hay que adaptarse al uso que se le va a dar, porque no existe un reglaje óptimo y universal. Si ruedas en Le Castellet y al día siguiente vas a Nordschleife, habrá que revisar el reglaje para ser realmente eficaz: en un caso la pista es casi perfectamente lisa, en el otro es muy bacheada, con mucho desnivel. Un reglaje muy firme será posible sobre un buen asfalto, pero menos adecuado en otros casos. Seamos claros, siempre será más firme que un vehículo de serie, pero ir sobre una tabla de madera no es necesariamente la mejor solución.
No hay que olvidar un concepto básico de la física, ya mencionado en números anteriores: nada se pierde, nada se crea, todo se transforma. Cuando cambias el reglaje de la suspensión, ¡los esfuerzos transmitidos por la pista no cambian! Algo tendrá que absorber esas fuerzas, y a menudo es la carrocería la que paga el pato… Endurecer, sí, pero sin olvidar nunca ocuparse del chasis en su conjunto. Comprobar bien los puntos de fijación de los distintos elementos y reforzar la carrocería es fundamental cuando se quiere modificar un coche de serie para hacer pista.
Compresión y extensión
Cuando la rueda recibe un impacto o un cambio de apoyo, en el amortiguador esto se traduce en un movimiento del vástago, con una distancia y una velocidad mayores o menores. Cuando el vástago se hunde, se habla de compresión; cuando sale, de extensión. Estos parámetros no se pueden regular en los vehículos de serie (salvo casos particulares). Para acceder a ellos hay que invertir en kits de suspensión completos que, en las versiones de gama alta, permiten regular cada valor independientemente del otro. Así se busca controlar las velocidades de compresión y de extensión del vástago regulando la circulación del fluido dentro del amortiguador. Aquí es donde todo se complica…
Tomemos el caso del reglaje de la compresión. En pista se busca una compresión llamada "lenta", que favorece el control de los movimientos de la carrocería, como el balanceo o el cabeceo en frenada. Dicho de otro modo, ante una solicitación, el amortiguador resiste para que la rueda no suba demasiado deprisa. Es eficaz si el firme es perfectamente liso, pero el comportamiento se vuelve difícil ante un impacto a alta velocidad, como un piano o un bache. Como la resistencia a la subida de la rueda es fuerte, el coche tiende a dar saltitos en lugar de absorber las irregularidades.
Fijémonos ahora en una frenada en circuito. Al atacar los frenos, se produce una fuerte transferencia de carga hacia delante que descarga las ruedas traseras. Si la extensión del amortiguador es demasiado lenta, las ruedas tardan en volver a bajar para mantenerse bien en contacto con el suelo. Eso puede favorecer los bloqueos de las ruedas traseras, especialmente desagradables a alta velocidad.
Como habrás entendido, no es por casualidad que el talento de puesta a punto de un piloto de alto nivel sea al menos tan importante como su manejo del volante. Como cada pista y cada coche son diferentes, hacen falta horas de práctica para encontrar el reglaje perfecto, de tantas posibilidades que hay. Pero en el caso de un coche de serie modificado, como ocurre con muchos de nuestros lectores, hay que quedarse con algo importante: todo es cuestión de compromiso. Si vas por carretera a tus jornadas de club, procura no volver el coche peligroso por un reglaje demasiado orientado a la pista. Según el circuito en el que ruedes, y si tu material lo permite, adapta tus reglajes a las particularidades de la pista para bajar el crono.
Los reglajes del tren
Pasemos ahora a los distintos ángulos de funcionamiento de los trenes: el avance, la caída y el paralelismo, que se conocen más comúnmente como "geometría". El reglaje de estos parámetros influye muchísimo en el comportamiento del coche en circuito, y las malas elecciones pueden reducir mucho el rendimiento. La dificultad principal es que todos están estrechamente ligados: modificar de forma importante un parámetro descuidando los demás no aporta necesariamente una ganancia de rendimiento, e incluso puede producir el efecto contrario en algunos casos extremos.
Es bastante fácil entender que los reglajes de los trenes de un Clio que compite en slalom están muy lejos de los de un prototipo LMP1 que disputa las 24 Horas de Le Mans. Para el primero, las velocidades alcanzadas son bajas con curvas muy cerradas; para el segundo, el coche debe aguantar 24 horas combinando largas rectas rápidas con encadenados muy técnicos. Hay que encontrar, por tanto, como con los reglajes de los amortiguadores, un compromiso en función de lo que se busca y del vehículo que se utiliza: maniobrabilidad en zonas cerradas, estabilidad a alta velocidad, velocidad punta… Además, cuando se rueda en club, es raro cambiar los reglajes del tren cada vez que se va a un circuito distinto. En ese caso, hay que esforzarse por configurar un coche lo más homogéneo posible.
La caída
es el ángulo formado entre el plano de la rueda y la perpendicular al suelo. Es negativa cuando la parte superior de la rueda se inclina hacia el interior del vehículo, y positiva en el caso contrario.
El reglaje de la caída permite ajustar la forma en que el neumático está en contacto con el suelo, modificando la inclinación de la rueda. En circuito se utiliza casi siempre una caída negativa para que, en curva, por efecto del balanceo, el neumático tenga la máxima superficie de contacto con la pista.
Sin embargo, abusar de la caída negativa no resuelve todos los problemas y no siempre es la mejor solución. El agarre en curva mejora, sin duda, pero al volver a la línea recta la superficie de contacto del neumático se reduce porque no rueda "plano". Esto puede provocar varios problemas:
- menos estabilidad a alta velocidad en línea recta, por la menor superficie de contacto del neumático;
- menos eficacia en la frenada: como el neumático no apoya por completo en la pista, la capacidad de frenada se reduce;
- temperaturas de funcionamiento no homogéneas: en curva, el neumático está perfectamente en contacto con el suelo, pero en las rectas largas la parte que no toca la pista se enfría mientras el resto del neumático sigue calentándose.
Para reglar bien la caída hay que analizar varios datos y encontrar el mejor compromiso. En competición, los ingenieros de neumáticos miden las temperaturas de funcionamiento en varios puntos para optimizar al máximo el uso del neumático, pero en una jornada de club interesa sobre todo la estabilidad del coche tal como se percibe al volante. Por ejemplo, con un coche bastante pesado en un circuito rápido, un ángulo negativo demasiado grande puede dar la sensación de un coche que "busca su camino" en las rectas. Al contrario, en un coche ligero que rueda en un circuito más cerrado, se puede abusar de la caída negativa para tener el máximo agarre en las curvas.
El avance
La mejor manera de representarse el avance es mirar lo que ocurre en una bicicleta. El eje de la horquilla representa el eje alrededor del cual pivota todo el mecanismo de dirección: es el eje del pivote. Al prolongar este eje hacia el suelo, se ve que forma un ángulo con la vertical tomada en el punto de contacto del neumático con la carretera. Es el ángulo de avance. Todas las bicicletas tienen un avance positivo (salvo casos particulares), lo que permite, entre otras cosas, ir recto sin sujetar el manillar. Pero según el uso de la bicicleta, el diseño es distinto:
- en una bicicleta de montaña convencional, las velocidades alcanzadas son bastante bajas (paseo por el bosque, caminos, etc.). Se necesita maniobrabilidad y facilidad de uso: el avance es menor;
- en una bicicleta de carretera, las velocidades son mayores y el firme es de mejor calidad. Se necesita estabilidad para estar seguro en las curvas: el avance es mayor que en una bicicleta de montaña;
- en una bicicleta de pista, el firme es perfectamente liso y las curvas están peraltadas. Casi no se gira el manillar y las velocidades alcanzadas son altas: el ángulo de avance es todavía mayor.
Cuando se habla de aumentar o disminuir el ángulo de avance, las variaciones son mínimas. Como en un coche, no se trata de diferencias de 10 o 20 grados, sino de una variación de un solo grado, que puede tener una gran influencia en el comportamiento global.
En un coche, el avance es el ángulo entre la perpendicular al suelo y el eje del pivote de dirección, es decir, el eje sobre el que pivota la rueda delantera al girar.
El avance influye directamente en la dirección. Cuanto mayor es, mayor es el esfuerzo de recuperación de la dirección: las ruedas directrices tienden a alinearse por sí solas con el eje de desplazamiento del vehículo. Si sueltas el volante en mitad de la curva, el coche endereza la dirección de forma natural.
En pista y en la gran mayoría de los coches modernos, se busca un avance positivo para garantizar la máxima estabilidad direccional. Se dice que las ruedas delanteras son "arrastradas" porque el punto de apoyo del neumático en el suelo está por detrás del eje del pivote de dirección. Se obtiene un coche que da seguridad, que mantiene bien su rumbo a alta velocidad y en línea recta. Ojo, sin embargo, con no aumentarlo demasiado, porque entonces aparecen dos fenómenos:
- debido a ese desplazamiento del eje del pivote de dirección, la carrocería se inclina en sentido contrario a la curva en cuanto se gira el volante, es decir, en el mismo sentido que la fuerza centrífuga. Esto tiende, por tanto, a aumentar el balanceo;
- si el valor es demasiado grande, la dirección es demasiado dura y se pierde precisión en el momento de girar las ruedas.
Los valores del ángulo de avance suelen ser bastante pequeños en un vehículo, y hay que procurar no hacer modificaciones de suspensión que lo penalicen demasiado. A menudo, cuando se empieza a tocar los reglajes o se montan amortiguadores nuevos, uno se concentra en los valores de caída y se olvida un poco del avance (copelas regulables, caída negativa exagerada…). Eso puede provocar una pérdida de eficacia en pista y un comportamiento que da menos seguridad.
El paralelismo
mide el ángulo entre el eje de las ruedas y el eje longitudinal del coche. Cuando los ejes de las ruedas se cruzan por delante del eje que se estudia, se habla de "convergencia"; si se cruzan por detrás del eje, de "divergencia".
En la mayoría de los casos es el único reglaje accesible en un coche de serie. Estos valores se modifican fácilmente, pero es totalmente imposible hacerlo uno solo en su garaje, porque requiere un aparato de medición preciso. La influencia de la convergencia o de la divergencia en el comportamiento del coche es importante. Contribuye mucho a la estabilidad de los trenes y acentúa, en particular, los fenómenos de subviraje y sobreviraje. Sería muy complicado detallar cada configuración posible, pero aquí tienes dos ejemplos que permiten entender los efectos de la convergencia y de la divergencia:
- si se pone demasiada convergencia en el tren delantero, se vuelve demasiado incisivo. Al girar a la izquierda, por ejemplo, se carga la rueda delantera derecha. Como está en convergencia, orientada hacia el interior, tiende a hacer girar rápidamente el coche en el sentido de la curva;
- si se pone demasiada divergencia en el tren trasero, se vuelve vivo. Las ruedas, orientadas hacia el exterior, tienden, de la misma manera, a empujar el tren trasero hacia fuera.
Hay que esforzarse, pues, por encontrar un buen compromiso entre maniobrabilidad, estabilidad y precisión. Hay multitud de posibilidades para reglar el paralelismo, y encontrar el reglaje ideal suele requerir varios intentos infructuosos. Depende en particular del coche utilizado (tracción delantera, propulsión, coche pesado o ligero), pero también de su uso. Si, por ejemplo, vas por carretera a tus jornadas de pista, es importante mantener cierta homogeneidad en el comportamiento para no volverlo peligroso en una conducción "normal". Pero si llevas el coche en un remolque, puedes afinar los reglajes para adaptarlos a los circuitos en los que sueles rodar. En competición se adaptan los reglajes a cada circuito, pero para la mayoría de los lectores hay que encontrar el mejor compromiso.
Las trampas que hay que evitar
Tracción delantera o propulsión. Los reglajes y sus efectos en el comportamiento en pista son completamente distintos según la arquitectura del coche. Cuidado con reproducir los reglajes de un amigo con el pretexto de que funcionan bien en su vehículo, si tu coche es completamente distinto del suyo. La principal diferencia es la siguiente:
- en un tracción delantera, el tren delantero tira del coche. El par aplicado a las ruedas tiende a hacerlas converger de forma natural. Por eso se tiende a un reglaje bastante neutro en el tren delantero, e incluso a un poco de divergencia para contrarrestar esa convergencia natural;
- en un propulsión, la parte trasera empuja el coche. A diferencia de un tracción delantera, el tren delantero tiende a abrirse en aceleraciones fuertes. Por eso se suele poner convergencia delante, sobre todo para evitar subvirar demasiado.
El subviraje. En un coche de serie sin ninguna pretensión deportiva, los fabricantes hacen que el coche subvire de forma natural dando divergencia al tren delantero. Pero en pista, demasiada divergencia delante perjudica la agilidad del coche: no es lo bastante incisivo al inscribirse en la curva.
El sobreviraje. De la misma manera, demasiada divergencia en el tren trasero no es una buena solución para rodar en circuito. Se hace la parte trasera demasiado viva y, a alta velocidad, es peligroso. Salvo para el drift, pero eso es otra disciplina.
Este artículo procede del número 5 de Racer's, la revista de Marc Peraldi. ¡Gracias, Marc!
