Suspencion de vehículo 4X4

 

          En muchos casos, la altura libre de nuestro vehículo es insuficiente cuando queremos darle un uso más duro off-road.  Existen dos formas principales de elevar el vehículo, cada una de ellas tiene sus ventajas, la combinación de las dos es una práctica habitual para vehículos de competición.

 Elevación por suspensión

Podemos elevar nuestro 4x4 aumentando la separación entre las ruedas y el chasis, consiguiendo así más altura entre el suelo y el chasis, pero no entre el suelo y los diferenciales.
Esto se consigue de diferentes modos según el sistema de suspensión del vehículo:

1. Suspensión por amortiguador/muelles
Muy utilizado en el tren trasero de muchos vehículos. Es necesario cambiar los muelles y los amortiguadores por otros más largos.

2. Suspensión por amortiguador/barra de torsión
Suele usarse en el tren delantero de muchas marcas. Sólo necesitamos cambiar los amortiguadores por unos más largos y apretar la barra de torsión hasta conseguir la altura deseada.

3. Suspensión por ballestas
Muy difundido en vehículos de trabajo, sobre todo en el tren trasero. En este caso podemos actuar de diferentes formas:
– Cambio de las ballestas por otras más rígidas
– Añadiendo hojas de ballesta
– Cambiando las gemelas (soportes de las ballestas) por otras más largas.

Elevación por aumento de altura en las ruedas

De esta forma conseguiremos aumentar la distancia entre el suelo y todos los elementos del vehículo, pero esto afectará a los desarrollos de nuestro coche, cambiando su velocidad y fuerza de arrastre.

1. Llantas de mayor diámetro: una solución bastante adecuada.

2. Neumáticos de mayor perfil: la forma más económica, pero aumentará el peso del conjunto.

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Montaje de amortiguadores más largos, con bástagos más grandes, ajustables en dureza, preparados para condiciones extremas según el terreno a realizar: pistas de tierra, saltos, dunas, piedras, trialeras.   Definiciones La suspensión es el conjunto de elementos que absorben las irregularidades del terreno por el que se circula para aumentar la comodidad y el control del vehículo. Los amortiguadores son las piezas montadas en cada rueda, normalmente cilíndricas, con aceite, gas u otro fluido; su misión principal es limitar la velocidad de subida y bajada del conjunto de la suspensión de esa rueda. Las ballestas son un conjunto lamas en forma de parabólica, que ayudan a fijar la velocidad de subida y bajada del conjunto de la suspensión de cada rueda; aunque su misión principal es absorber la energía cinética mediante su deformación y volver al estado inicial del conjunto de la suspensión. El kit de ballestas o resortes es el elemento más importante para fijar la altura del vehículo. Los resortes son muelles helicoidales, que sustituyen a las ballestas; su misión es la misma que las ballestas, absorber la energía cinética mediante su deformación y volver al estado inicial; pero con un comportamiento más progresivo y constante, a favoreciendo al comportamiento de las características técnicas del muelle. Las barras de torsión, su misión es parecida que la de las ballestas y resortes; pero con características distintas; estas cada vez se usan menos. La suspensión neumática es un kit de bulones llenos de aire; su misión es parecida a los resortes, pero con un comportamiento más regular; con los mandos del compresor al interior del vehículo podemos endurecer o ablandar la rigidez de los bulones y subir o bajar la altura del coche. Esta suspensión se utiliza para vehículos de gamma alta, para poder ofrecer diversos ajustes en la suspensión dependiendo del terreno y/o tipo de conducción. El kit body lift es un kit de piezas que separan la carrocería de un 4x4 de sus chasis; estas piezas sirven para subir la carrocería sin aumentar mucho el centro de gravedad, ya que el bastidor, el motor, el cambio de marchas, las transmisiones, etc. Que son el 70% de la masa del vehículo no se modifica la altura.           SUSPENSIONES BLANDAS-DURAS PARA TODOTERRENOS 4X4        El conjunto de suspensión es un equilibrio de varias piezas y ajustes;     Cuando ablandamos el vehículo por la parte delantera, el vehículo tiene efectos similares a endurecer detrás y viceversa. Lo mismo ocurre cuando se gana en tracción, ya que se suele perder en dirección y viceversa.      En el ajuste de los reglajes, el vehículo puede tener el balanceo en las curvas, o el cabeceo al frenar o al acelerar. Todos estos factores pueden jugar a favor de la estabilidad del coche, así en terrenos deslizantes se prefieren muelles y amortiguación más blandos para que al balancearse el coche en las curvas tenga más adherencia, cuanto más fluida sea la viscosidad del aceite mayor adherencia proporcionará.      En el cabeceo sucede algo similar, al ablandar delante hay más transferencia de masas y más dirección, y al ablandar atrás hay más tracción, este punto es especialmente importante en 4x2.      Por este motivo hay tendencia a ablandar el coche delante cuando subvira, o lo mismo detrás si el coche trompea en el viraje. Generalmente se usa un muelle blando con un pistón de agujero grande y un aceite estándar (30-35W) para tener más dirección. Detrás generalmente se usa un aceite más espeso o el mismo que delante. Los reglajes delante y detrás no han de diferir demasiado para no crear desequilibrios. Si el circuito/pista tiene buen agarre y es liso sin baches, hay que utilizar una puesta a punto más dura de muelle e hidráulico para que el coche sea más rápido de reacciones. En general en terreno bacheado hay que ir más blando para absorber mejor los baches y saltos pero para pequeñas ondulaciones es diferente que para grandes baches. Las pequeñas ondulaciones (pistas) precisan suspensión dócil y blanda y las grandes ondulaciones requieren reglajes rígidos y muy amortiguantes (Por ejemplo ralis por Àfrica, circuitos cerrados, saltos.. conducción tipo baja) . Siempre hay que encontrar un punto entre la ligereza y dureza. Si la temperatura ambiente es alta hay que utilizar aceite más denso que en frío o mejor un amortiguador a gas.       En las puestas a punto se recomienda empezar por el tren delantero, ya que éste es el que tiene más importancia en la manejabilidad. En el tren delantero los muelles blandos dan más dirección a baja velocidad pero menos a alta velocidad, pero si fueran demasiado blandos el coche sería incluso inestable a alta velocidad y podría rebotar en un terreno bacheado. Los hidráulicos ligeros permiten la transferencia de masas más fácilmente, por lo que mejoran la dirección a la entrada a la curva, aunque dentro de la curva y a la salida no responderá tan bien. Los muelles más duros dan más dirección a alta velocidad y menos a baja velocidad, pero si el aceite es demasiado denso se tambaleará más y será excesivamente sensible a la dirección, el tren delantero botará más. Cuando el circuito/pista se encuentra bacheado (pequeños baches) se recomienda para el tren delantero muelles blandos y poca dureza de amortiguación, ya que reaccionará más rápido a los pequeños baches y mantendrá el neumático en el suelo. En los saltos con amortiguador blando delante el coche se comporta mejor, si los muelles y amortiguador son demasiado duros, el coche va peor en los saltos.      Respecto al tren trasero, el componente elástico y amortiguador blando da más tracción y mejor respuesta al acelerador por lo que se preferirá en circuitos/pistas deslizantes. No obstante no hay que ablandar excesivamente ya que podría dar trompos; con motores potentes, en las curvas si el tren trasero va demasiado blando, dará trompos a la salida debido a que el peso del coche puede cambiar demasiado rápidamente, en las curvas rápidas dará la sensación de ir perdido y además perderá estabilidad en las rectas. Los muelles más duros dan una aceleración de salida parada más rápida y el coche también se recupera más rápido a la salida de las curvas, un amortiguador más duro ayuda a evitar el rebote, pero tendrá menos tracción a velocidades medias o bajas. El amortiguador más duro junto con muelles más rígidos proporciona más dirección a altas velocidades, aunque el coche es menos previsible.       En lo referente a los baches, los muelles y amortiguadores más blandos detrás hacen que se absorban mejor los pequeños baches, pero si la amortiguación es demasiado blanda botará fácilmente en los grandes baches. Cuando el tramo a seguir/circuito es liso y sin baches se recomienda utilizar amortiguador duro junto con muelles más rígidos, ya que se reduce el balanceo del coche y aumenta la respuesta. Si la amortiguación va demasiado dura, se comportará incómodo y botará en las partes rugosas.       En los saltos, si va demasiado blando de amortiguación el tren trasero, puede que este rebote. La amortiguación dura junto con elástico más rígido hará que vaya mejor en los grandes saltos y que responda más.                 NUEVA ALTURA PARA UN TODOTERRENO 4X4           La altura es la distancia que hay entre la parte inferior del chasis del coche en orden de marcha y el suelo. La altura al suelo afecta al balanceo del chasis y a la transferencia de masas ya que controla la posición de la masa en relación a la suspensión. En la altura al suelo influyen los puntos de anclaje de los amortiguadores en las torretas y trapecios.       La altura al suelo influye en cómo el coche salta, marcha sobre los baches y tiene más o menos dirección, y más o menos tracción. En general con una altura al suelo baja se mejora la manejabilidad del coche y además tomará mejor las curvas. Pero si va demasiado bajo se puede ir de morro o dar un trompo, pudiendo el coche rozar el suelo con frecuencia en grandes baches o en saltos, lo que empeoraría su comportamiento. Si es alta en el tren delantero la dirección será más sensible y mejorará a alta velocidad, si es más baja la dirección será más suave y habrá mejor dirección a baja velocidad. Si la altura al suelo es demasiado alta, la dirección será demasiado sensible a gran velocidad, habrá poca dirección a baja velocidad, el coche será menos manejable y no pasará bien sobre los pequeños baches, además podría volcar en las curvas por exceso de balanceo, especialmente a la entrada de curvas rápidas.        En el tren trasero una menor altura al suelo proporciona más tracción y quita dirección, si la altura al suelo trasera es más elevada ocurre lo contrario. En general a menor altura de un tren, mas agarre en dicho tren, es decir si el delantero está más bajo que el trasero tendrá más dirección, y si es el trasero el que está más bajo, tendrá más tracción, pero como siempre todo es cuestión de llegar a un compromiso. En los terrenos deslizantes ha de bajarse la altura al suelo.        En los saltos si clava el morro hay que subir de delante o bajar de detrás. Si rebota después de un salto hay que elevar algo la altura al suelo. En terrenos bacheados hay que subir también la altura al suelo y en los lisos disminuirla. En los "campos de minas" es decir numerosos baches pequeños y seguidos, se recomienda aumentar la altura al suelo del tren trasero..                          RECORRIDO DE LA SUSPENSION        El recorrido de la suspensión se puede aumentar a base de utilizar amortiguadores más largos, mejorando la tracción considerablemente en situaciones límite siempre que la mecánica deje estirar lo suficiente, o disminuir mediante la colocación de limitadores de recorrido para evitar, por ejemplo en un salto el completo estirado de estas y la posibilidad romperse el tope interior de los amortiguadores.          Lo que siempre ha de respetarse es que la longitud total de los amortiguadores ha de ser idéntica en los dos de un mismo tren, para que ambos tengan el mismo recorrido y no desequilibren el coche.           En los terrenos bacheados se recomienda emplear amortiguadores largos, ya que dan más recorrido de suspensión y se consigue una mayor suavidad. Son de especial importancia los delanteros, ya que si son más largos favorecen grandemente la manejabilidad en terrenos bacheados (long travel en Baja americanos). Al usar amortiguadores más largos habrá más amortiguación, por lo que habrán de ser más blandos.               AMORTIGUADORES PARA TODOTERENOS 4X4            Las homologaciones de amortiguadores para vehículos tipo tuning normalmente tienen la misión de endurecer las oscilaciones armónicas que se producen entre la masa en suspensión (vehículo) con la carretera, es decir, cambian los amortiguadores por otros mas duros y por muelles que se flexionan más que los originales para alcanzar una menor altura del vehículo.           Las homologaciones de amortiguadores para vehículos tipo 4x4 o todo terrenos son lo contrario de lo antes dicho, el propietario de un 4x4 buscar tener más altura para poder superar mayores desniveles y irregularidades de los caminos, trialeras o otros. Por este motivo buscan amortiguadores más largos y muelles más grandes. Los todoterrenos que funcionan con ballestas, para poder subir altura del vehículo tendran que montar una proyección del sistema de anclaje de las ballestas (gemelas más largas).            Conclusiones, para poder subir o bajar un vehículo tenemos que cambiar los muelles o soportes de las ballestas en consecuencia el los amortiguadores nos van a quedar cortos o largos o no preparados para trabajar en el recorrido extremo superior o inferior, por ese motivo vamos a cambiar amortiguadores para ajustar las prestaciones según la altura.               DATOS NECESARIOS PARA  AMORTIGUADORES EN UN              TODOTERRENO 4X4   Datos para amortiguadores (OME, TOUGH DOG, IRONMAN, TRAIL MASTER, EFS, KONY...) Marca Modelo / Referencia Verificar altura total del vehículo Fotos de los amortiguadores montados y de las etiquetas Amortiguador y muelle delantero. Etiqueta amotriguador delantero. Amortiguador y muelle trasero. Etiqueta amortiguador trasero.                     BALLESTAS PARA TODOTERRENOS 4X4          Los todoterrenos con ballestas normalmente son vehículos preparados para transportar gran cargas.         La ventaja principal de la ballesta es que incrementando los pasamanos o jugando con los grosores de las barras vamos a obtener mayor/menor rigidez, recorrido y fuerza de tracción.        El inconveniente de las ballestas es que son muy incomodas y las pequeñas irregularidades de las carreteras y/o caminos producen que el 4x4 salte.        Cambiando las gemelas originales por otras más largas vamos a conseguir mayor altura de la carrocería del vehículo. DATOS NECESARIOS PARA BALLESTAS EN UN TODOTERRENO 4X4 Datos para homologar ballestas y/o gemelas Marca Modelo / Referencia Medidas según hoja de solicitud Fotos de las ballestas y/o gemelas Vista balletas y amortiguador en un 4x4. Vista balletas traseras en un 4x4.                 RESORTES-MUELLES EN TODOTERRENOS 4X4     Los resortes son mucho más progresivos y cómodos que las ballestas. Luego absorben mucho mejor la energía y se descomprimen de una manera más progresiva. Por este motivo todos los 4x4 nuevos tienden a utilizar muelles en el kit de suspensión.   DATOS NECESARIOS PARA  RESORTES O MUELLES EN UN TODOTERRENO 4X4 Datos para homologar resortes o muelles Marca Modelo / Referencia Medidas según hoja de solicitud Fotos de los muelles Vista muelles delanteros de un 4x4. Vista muelles traseros de un 4x4.                 SUSPENSIONES NEUMÁTICAS PARA TODOTERRENOS 4X4 O FURGONES         La suspensión neumática procede de los vehículos de competición, para que durante una cursa el piloto, desde el interior del vehículo, pueda subir o bajar la altura del vehículo y a la vez aumentar o disminuir la rigidez de la suspensión.       La suspensión neumática consta de un compresor, un acumulador y unas valonas, y de la instalación entre ellos.       El vehículo tendrá que tener unos manómetros para controlar la presión y unos mecanismos para accionar las válvulas.       La instalación se complementa con la utilización de tubo acorde a DIN73378, conexionado por racores de espiga roscados en las conexiones existentes entre: acumulador y modulo de expansión de electroválvulas, acumulador y purgador manual, salida electroválvula y conexión de valonas. Las conexiones realizadas en la distribución de aire entre las electroválvulas y las valonas se realiza mediante racores de presión y distribuidores en T conexionados por el mismo sistema.        La adaptación de las valonas a los elementos fijos y móviles de la suspensión del vehículo se realiza mediante soportes realizados a medida a partir de aluminio 2030. Características del vehículo con el nuevo sistema de suspensión.        El fabricante aconseja unas presiones de servicio de 3,5bar para el eje delantero y 4bar para el eje trasero, siendo la presión máxima a utilizar de 6bar. Pese a estos rangos de trabajo la instalación neumática está configurada con presión máxima 8bar.        El vehículo dispone de dos manómetros que indican la presión en tiempo real de cada uno de los circuitos (eje delantero y eje trasero), de forma que si se produce una fuga en alguno de los circuitos el conductor detectaría la fuga al ver que la presión del circuito afectado disminuye. Estos manómetros, junto con el interruptor de bloqueo de la suspensión y los conmutadores de control eléctricos, se sitúan en el panel de control de la suspensión situado en el salpicadero del vehículo (ver esquema anexo)         A continuación pasamos a determinar los parámetros de funcionamiento de la nueva suspensión en el vehículo. Para ello hemos deducido una relación entre la altura de la valona y la presión de funcionamiento del vehículo (H = A * P ^ B), junto con las formulas que a continuación se adjuntan. Una vez determinado el comportamiento del vehículo determinaremos los rangos de presión admisibles para la masa del vehículo a partir de la frecuencia de funcionamiento (1-1,67hz) en las situaciones de Tara y Pma. Posteriormente calcularemos los parámetros con las presiones recomendadas por el fabricante. DATOS NECESARIOS PARA SUSPENSIONES NEUMÁTIVAS UN TODOTERRENO 4X4 Datos para homologar suspensiones neumáticas Marca Modelo / Referencia Medidas bulones Altura total del vehículo en circulación normal Fotos del kit montado, compresor, etiqueta compresor, bulones y amortiguadores