Técnica

Técnica: Suspensiones – Barras estabilizadoras

Todos estaremos de acuerdo en que una inclinación lateral  excesiva mientras se describe una curva no es un efecto positivo, porque se añade mucha carga en la rueda exterior, mientras que la rueda interior pierde gran parte de la carga vertical que se hace sobre ella y como consecuencia, su adherencia.

No son muchas las opciones disponibles para solucionar este problema: Un tarado más duro de los muelles, o el uso de barras estabilizadoras.

En caso de utilizar muelles más duros, se verían afectados muchos aspectos de la conducción. Empeoraría el confort a bordo, por transmitirse las irregularidades de la carretera con mayor intensidad a la carrocería, sufriéndolas los ocupantes. También afectaría a la transferencia longitudinal de masas, pues unos muelles más duros limitarán el movimiento de la carrocería también cuando frenamos o aceleramos, empeorando con ello la adherencia al acelerar o frenar.

Con el uso de barras estabilizadoras se consigue limitar únicamente la inclinación de la carrocería en curva, reduciendo con ello la transferencia lateral de masas (puedes leer qué es esto aquí).

Una barra estabilizadora no es más que una barra metálica con forma de U, que une solidariamente las dos ruedas de un eje.

estabilizadora
Estabilizadora de un Alfa Romeo Alfetta

La forma que tiene la barra estabilizadora de mantener la inclinación lateral del coche dentro de unos márgenes aceptables es transferir parte de la fuerza que ejerce el peso de la carrocería de un lado al otro.

Cuando las dos suspensiones de un eje se comprimen o se alargan por igual, por ejemplo cuando estamos frenando en línea recta, la barra estabilizadora no realiza ningún trabajo, pues únicamente rota sobre sus soportes.

En el caso de que sólo uno de los lados se comprima, la barra estabilizadora transmite parte de la fuerza que hace comprimirse a la suspensión al otro lado; tanta más cuanto menos flexible sea.

En un vehículo equipado con barras estabilizadoras, al entrar en una curva la suspensión de la parte exterior en esa curva se comprimirá al inclinarse la carrocería debido a la fuerza centrífuga. La torsión en la barra estabilizadora obligará a la suspensión del lado contrario a comprimirse también, consiguiendo que la carrocería permanezca plana mientras se describe la curva.

Si la barra estabilizadora es excesivamente rígida, se perderá toda independencia en el comportamiento de cada uno de los lados de la suspensión. Cuando una rueda pasa por un bache, la estabilizadora transmitirá el bache a la rueda del otro lado, y ese no es un efecto deseado en la mayoría de los casos.

Una barra estabilizadora será tanto más rígida cuanto mayor diámetro tenga, o cuanto menor sea la flexibilidad del material con el que está fabricada.

Como siempre en el equilibrio está la virtud, y la situación ideal es conseguir un ajuste que limite la inclinación de la carrocería pero a la vez permita que las ruedas se comporten de forma independiente.

Dependiendo de la rigidez de las barras estabilizadoras el equilibrio en el comportamiento del coche se verá afectado, pudiendo adquirir tendencia subviradora o sobreviradora.

Para entender qué influye en las variaciones en el comportamiento, es necesario saber que cuanto mayor es la carga vertical sobre un neumático, menor es el coeficiente de agarre de dicho neumático. La adherencia sigue aumentando, pero cada vez en una proporción menor.

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Utilizando la gráfica anterior como ejemplo. Pensemos en una rueda con una carga vertical de 200kg. Multiplicando la carga vertical por el coeficiente de fricción obtendremos que la rueda nos proporciona el siguiente agarre:

200 * 1.2 = 240kg

Para el caso de que la carga vertical se reparta por igual en las dos ruedas de un eje:

(200kg * 1.2) + (200kg * 1.2) = 480kg

En una curva la carga vertical no se reparte por igual entre las ruedas. Si pensamos en un caso en el que una de las ruedas tenga 300kg de carga, mientras que la rueda del lado opuesto soporta solamente 100kg de carga obtendremos:

(300 * 0.98 ) + (100 * 1.25) = 419Kg

Es decir, el reparto desigual de la carga vertical entre las ruedas nos ha hecho perder una capacidad de agarre de 61Kg.

Si el agarre de las ruedas delanteras llega a su límite antes que el de las ruedas traseras, el coche tendrá un comportamiento subvirador. Si las ruedas traseras llegan a su límite de agarre antes que las delanteras, el coche será sobrevirador.

Y ahora viene la parte más complicada de entender. Supongamos que nuestro coche tiene barras estabilizadoras tanto en el eje delantero como en el trasero.

Una barra estabilizadora con menor rigidez en uno de los ejes, hará que el eje opuesto soporte una mayor transferencia lateral de masas. Por ello una barra estabilizadora delantera más blanda hará que se llegue antes al límite de adherencia en el eje trasero y viceversa.

Lo mismo pasa endureciendo las barras estabilizadoras, una barra estabilizadora delantera con mayor rigidez hará que el eje trasero soporte menor transferencia lateral de masas, ayudando a mejorar su límite de adherencia (y viceversa otra vez).

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