Esquemas de suspensión: cómo cambian el comportamiento del coche

No hay una suspensión mejor que las demás: cada esquema reparte de forma distinta tres cosas que compiten entre sí, el agarre de la rueda, el confort de la carrocería y el coste o espacio que ocupa. Un MacPherson es barato y compacto, un paralelogramo controla la rueda con precisión, un eje rígido aguanta carga y es indestructible, y un puente torsional deja el maletero plano.

Esta entrada compara cada esquema tal como se ve en el Coche transparente, donde se puede ver el mecanismo trabajando sobre el mismo coche y el mismo firme, y lo relaciona con coches reales para reconocer las mismas piezas en la calle.

Para que las comparaciones sean justas, en el juego todos los esquemas llevan el mismo reglaje: 27 N/mm delante y 30,5 N/mm detrás, medidos en la rueda (ya corregidos por la palanca de cada esquema), 1,5 kN·s/m de amortiguador en compresión y 2,2 kN·s/m en extensión. Como la masa suspendida es la misma, eso equivale a comparar a igual frecuencia y amortiguamiento de la carrocería (los detalles, y lo que no queda igualado, están en Reglaje: qué está igualado y qué no). El deslizador Exagerar alturas amplía visualmente el recorrido de la rueda; la física no cambia, solo se ve mejor el movimiento.

Conceptos clave

Cinco ideas explican casi todas las diferencias entre esquemas:

MacPherson

El MacPherson es la suspensión delantera más barata y compacta, y por eso la llevan casi todos los turismos de tracción delantera. Un único brazo inferior sujeta la rueda por abajo y el propio amortiguador, con el muelle enrollado alrededor, hace de brazo superior y guía la mangueta hasta la torreta de la carrocería.

En el juego, con un bache a un lado, la columna amarilla hace a la vez de muelle, amortiguador y guía de la rueda. En curva a 60 km/h la rueda exterior gana algo de caída negativa al comprimir, pero menos de lo que se inclina la carrocería.

En un coche real. La columna se reconoce por la copela del muelle atornillada bajo el capó y por la ausencia de brazo superior. Es la delantera de los Volkswagen Golf, Seat León, Renault Clio o Toyota Corolla, y también del Porsche 911 desde 1964. Fotos y esquemas con licencia libre: MacPherson strut en Wikipedia.

Comportamiento.

• Badenes: cómodo y con poca masa no suspendida; la carrocería copia el bache de forma suave.
• Bache a un lado: la otra rueda apenas se entera, porque es independiente.
• Curvas: el punto débil. La caída que gana al comprimir no compensa el balanceo, así que la rueda exterior acaba algo abierta respecto al suelo y el neumático pierde huella en el límite.
• Dirección: el amortiguador gira con la rueda y soporta esfuerzos laterales, lo que añade algo de rozamiento y vibración al volante.

Para qué es más apto. Turismos y compactos de uso diario, sobre todo de tracción delantera con motor transversal: deja hueco al motor, es barata de fabricar y de mantener y da un confort correcto. Con buenos reglajes rinde bien en rally y en deportivos ligeros.

Paralelogramo deformable (doble trapecio)

El paralelogramo es la suspensión que mejor controla la rueda, a cambio de ocupar más sitio y costar más. Dos brazos en forma de A, uno arriba y otro abajo, sujetan la mangueta; el muelle y el amortiguador solo empujan, no guían. Variando la longitud de los brazos el ingeniero decide cómo cambia la caída al comprimir.

Con los dos brazos iguales y paralelos (el reglaje de serie del juego) la rueda sube recta, sin cambiar de caída, y en curva se inclina lo mismo que la carrocería. Acortando el brazo superior en Longitud de brazos, en el taller, la rueda exterior se recoge por arriba y recupera huella.

En un coche real. Se distingue por el segundo brazo encima de la rueda y el amortiguador anclado al brazo inferior. Lo llevan la Mazda MX-5, el Honda Civic Type R de los años 90, muchos todoterrenos con delantera independiente (Toyota Land Cruiser, Hilux) y todos los coches de competición de fórmula. Fotos y esquemas con licencia libre: Double wishbone suspension en Wikipedia.

Comportamiento.

• Badenes y bache a un lado: independiente y con la rueda bien guiada; la vía apenas cambia y la dirección no se ensucia.
• Curvas: con el brazo superior más corto gana caída negativa al comprimir, justo lo que necesita la rueda exterior. Es la gran ventaja frente al MacPherson.
• Centro de balanceo: con brazos iguales y horizontales queda a ras de suelo, así que el coche balancea más y la barra estabilizadora trabaja más.

Para qué es más apto. Deportivos, coches de circuito y competición, donde manda el agarre en curva. También en todoterrenos y pickups independientes por lo robusta que es. Es la delantera del stock car del juego.

Multilink

El multilink es la evolución del paralelogramo: en lugar de dos trapecios usa cuatro o cinco bielas sueltas, y cada una controla un movimiento de la rueda. Así se ajustan por separado la caída, la convergencia, el antihundimiento en frenada y la elasticidad longitudinal que filtra los golpes.

En el juego las bielas superior e inferior van sueltas y el muelle y el amortiguador por separado; con bielas iguales la caída no cambia al comprimir.

En un coche real. Es la trasera de casi todos los compactos y berlinas de gama media y alta: Volkswagen Golf con motores potentes, BMW Serie 3, Mercedes Clase C, Ford Focus. Audi la usa también delante (cinco bielas en A4 y A6). Fotos y esquemas con licencia libre: Multi-link suspension en Wikipedia.

Comportamiento.

• Badenes y firme irregular: el mejor compromiso entre confort y control, porque los casquillos de goma dejan retroceder la rueda ante el golpe sin cambiar su dirección.
• Curvas: igual de capaz que el paralelogramo; en el eje trasero se suele diseñar para que la rueda exterior gire un poco hacia dentro y estabilice el coche.
• Inconvenientes: muchas piezas y casquillos, más caro de fabricar y de reparar, y geometría difícil de ajustar en casa.

Para qué es más apto. Berlinas, SUV y deportivos de calle que buscan a la vez confort y buen paso por curva. Es la opción por defecto en un eje trasero propulsado de gama alta.

Eje rígido (con muelles y brazos, o con ballestas)

El eje rígido es una viga que une las dos ruedas: si una sube, la otra se inclina con ella. Es la solución más antigua, la más robusta y la que mejor aguanta peso, pero todo el puente (y en un eje motriz también el diferencial) es masa no suspendida. El juego lo ofrece en dos variantes: guiado por brazos con muelles helicoidales, y sujeto solo por dos ballestas longitudinales.

Con un bache a un lado se ve cómo la viga se inclina y la rueda contraria cambia de caída aunque su lado esté liso. El diferencial va en el centro de la viga y se mueve con ella. Con ballestas, las propias hojas hacen de muelle y de guía a la vez, sin brazos ni barra Panhard. En curva, el centro de balanceo alto limita el balanceo y las dos ruedas quedan perpendiculares a la carretera, no a la carrocería.

En un coche real. Con muelles y brazos: Jeep Wrangler, Mercedes Clase G, Toyota Land Cruiser serie 70 y la trasera de los stock car de NASCAR. Con ballestas: casi todas las pickups (Toyota Hilux, Ford Ranger), furgonetas de reparto y los muscle cars de los años 60. Fotos con licencia libre: Beam axle y Leaf spring en Wikipedia.

Comportamiento.

• Badenes: las dos ruedas suben juntas y el eje no pierde geometría; en vía recta es estable.
• Bache a un lado: el golpe de una rueda pasa a la otra y a la carrocería, que balancea aunque el coche vaya recto.
• Rizado: la mala nota. El puente pesado rebota y le cuesta copiar el firme; con ballestas es peor por el rozamiento entre hojas. Ojo: con el mismo amortiguador que los demás, la rueda del eje rígido queda menos amortiguada (ver la tabla del final); un reglaje propio la mejoraría algo, aunque la masa no se puede quitar.
• Curvas: poco balanceo y caída constante respecto al suelo. Con ballestas, al ir más juntas que las ruedas, balancea más que con brazos.
• Todoterreno: gran cruce de puentes, la altura libre bajo el diferencial no cambia y aguanta golpes que doblarían un brazo.

Para qué es más apto. Todoterreno de verdad, vehículos de carga y remolque, y óvalos de asfalto liso como el del stock car, donde importa más la robustez y el reglaje simple que la absorción de baches. Las ballestas añaden capacidad de carga y bajo coste a cambio de confort.

Puente torsional

El puente torsional es un término medio entre eje rígido e independiente, pensado para traseras no motrices baratas y que no roben maletero. Dos brazos tirados, uno por rueda, están unidos por una viga de perfil en U abierto: aguanta la flexión pero se deja retorcer, así que las ruedas pueden moverse algo por separado.

Con un bache a un lado, en el juego la viga se retuerce y la rueda contraria se inclina más o menos la mitad que con un eje rígido.

En un coche real. Se ve detrás de las ruedas traseras como una viga transversal estampada, con los muelles muy juntos a la rueda. Es la trasera de la mayoría de utilitarios y compactos de tracción delantera: Seat Ibiza, Renault Clio, Peugeot 208, Volkswagen Polo y el Golf con motores pequeños. Fotos con licencia libre: Twist-beam rear suspension en Wikipedia.

Comportamiento.

• Badenes: en movimiento vertical puro trabaja como un eje rígido ligero, sin cambiar la caída.
• Bache a un lado: semi-independiente; parte del golpe pasa a la otra rueda.
• Curvas: la viga hace de barra estabilizadora gratuita y reduce el balanceo del eje trasero.
• Limitaciones: poco margen para ajustar geometría, y los casquillos que la sujetan son a la vez filtro de confort y guía, así que hay que elegir entre suavidad y precisión.

Para qué es más apto. Utilitarios y compactos de tracción delantera, coches urbanos y eléctricos pequeños: es barato, ligero, deja el suelo del maletero plano y deja sitio a la batería o al depósito.

Brazos arrastrados y semiejes oscilantes

Ambos son traseras independientes sencillas, pero se comportan casi al revés en curva. Con brazos arrastrados cada rueda cuelga de un brazo que pivota delante de ella y la caída no cambia respecto a la carrocería. Con semiejes oscilantes cada rueda va en la punta de un semieje que pivota junto al diferencial, y la caída cambia muchísimo.

En el juego, con brazos arrastrados la rueda sube describiendo un arco hacia atrás y sigue paralela a la carrocería; en curva es el esquema que más balancea (3,4° a 60 km/h) y la rueda exterior se inclina con el coche, con caída positiva respecto al suelo. Los semiejes oscilantes no están en el juego, pero el esquema de abajo muestra lo que pasa: al subir, la rueda gira alrededor del pivote junto al diferencial y se cierra por arriba. El centro de balanceo queda muy alto y el coche apenas balancea, pero la rueda exterior puede «arrodillarse» si la carrocería se levanta.

En un coche real. Brazos arrastrados: Citroën 2CV, Renault 4 y 5 (con barras de torsión), la delantera del Volkswagen Escarabajo y, en versión semiarrastrada, los BMW Serie 3 hasta los años 90. Semiejes oscilantes con ballesta transversal: Triumph Spitfire y GT6; con muelles, el Escarabajo original y el Chevrolet Corvair. Fotos con licencia libre: Trailing-arm suspension y Swing axle en Wikipedia.

Comportamiento.

• Brazos arrastrados: muy cómodos en badenes y bache a un lado, ocupan poco y dejan el suelo plano; en curva pierden huella porque la rueda se inclina con la carrocería.
• Semiejes oscilantes: casi no balancean, pero la caída varía mucho con cada bache y la vía cambia; en el límite, si la rueda interior se descarga, la exterior se cierra por abajo y el coche puede sobrevirar de golpe (efecto gato).

Para qué es más apto. Brazos arrastrados: utilitarios y furgonetas donde importa el espacio y el confort por encima del agarre, y remolques. Semiejes oscilantes: hoy casi solo coches clásicos y vehículos ligeros de campo; se abandonaron en turismos por su comportamiento imprevisible en el límite.

Chapman con ballesta transversal

El juego tiene además una trasera más rara: un Chapman con ballesta transversal. Es como un MacPherson trasero: una columna (amortiguador) unida rígidamente a la mangueta guía la rueda por arriba, y por abajo una ballesta transversal de cinco hojas hace a la vez de muelle y de brazo inferior; un tirante la sujeta hacia delante. Los palieres llevan homocinéticas en los dos extremos, no guían la rueda y se alargan o acortan al subir y bajar. Es la idea del Chapman strut de Lotus, que en el original usaba el propio palier como brazo inferior.

Comportamiento. La caída cambia poco, como en un MacPherson, y el centro de balanceo queda cerca del suelo. Por anclarse en dos puntos bajo el diferencial, la ballesta ya hace algo de barra estabilizadora. Es una solución ligera y compacta para traseras independientes motrices.

Comparativa por escenario y uso recomendado

Si solo se mira una cosa, que sea esta: los esquemas independientes de dos brazos (paralelogramo y multilink) ganan en curva y en firme roto, el eje rígido gana en carga y todoterreno, y MacPherson y puente torsional ganan en coste y espacio.

Valoración cualitativa de 1 (peor) a 5 (mejor), según lo que se ve en el juego y el comportamiento conocido de cada esquema:

Cómo comprobarlo en el juego

1. Entra en el taller y pon un esquema distinto delante o detrás. Si activas «Comparar con un segundo coche», puedes llevar dos coches a la vez con suspensiones diferentes.
2. Sal al karting con Firme irregular: el sector 1 tiene badenes, el 2 ondulaciones alternas que fuerzan el balanceo, el 3 un rizado acusado y el 4 asfalto roto con baches a un lado.
3. Mira la telemetría de abajo. En la pestaña Caída, con un bache a un lado, en el eje rígido la rueda contraria también se mueve; en el puente torsional, la mitad. En Carga, cuanto más oscila, más agarre pierde la rueda: el eje rígido y las ballestas oscilan más. En Balanceo, a 60 km/h el máximo fue 3,4° con brazos arrastrados, 2,8° con paralelogramo y eje rígido, 2,4° con MacPherson.

Las cifras de balanceo son del coche completo con el otro eje fijo (paralelogramo delante o eje rígido detrás), así que comparan esquemas dentro del mismo coche, no valores absolutos de un coche real.

Reglaje: qué está igualado y qué no

En el juego todos los esquemas llevan los mismos muelles y amortiguadores. Como la dureza se mide en la rueda y la masa suspendida es la misma (1300 kg), eso no es «la misma dureza sin más»: es la misma frecuencia y el mismo amortiguamiento de la carrocería, que es la forma correcta de comparar el confort de la carrocería. El amortiguamiento se da como fracción del crítico (ζ): 1 sería el justo para que no rebote nada, y en un coche de calle suele estar entre 0,2 y 0,4.

Hay dos cosas que este reglaje común no iguala, y conviene tenerlas en cuenta al leer la comparativa.

El amortiguamiento de la rueda. El amortiguador también frena el bote de la propia rueda sobre el neumático, y ahí manda la masa no suspendida. Con el mismo amortiguador, el eje rígido, que mueve mucha más masa, queda con la rueda menos amortiguada:

Parte de la mala nota del eje rígido en el rizado es inevitable (la masa está ahí), pero otra parte es falta de amortiguador: con alrededor de un 50 % más de amortiguador volvería a un ζ de rueda de 0,3, a costa de transmitir algo más de golpe a la carrocería.

La rigidez al balanceo. Con los mismos muelles y la misma barra, cada esquema resiste el balanceo de forma distinta. Los muelles de un eje rígido van más juntos que las ruedas y aportan solo el 60 % de la rigidez al balanceo que darían en un independiente; las ballestas, más juntas aún, el 48 %. El puente torsional y el Chapman, en cambio, traen de serie su propia estabilizadora (la viga que se retuerce y la ballesta anclada en dos puntos). Así que las diferencias de balanceo que se citan arriba mezclan dos cosas: la geometría de cada esquema (el centro de balanceo) y esa rigidez distinta. Para aislar solo la geometría habría que reajustar la barra estabilizadora hasta igualar la rigidez total al balanceo.

En resumen: la comparativa enseña cómo se comporta cada esquema con el mismo reglaje, no cada esquema con su mejor reglaje. En un coche real, el ingeniero ajustaría el amortiguador al eje rígido y la barra a cada esquema, y las diferencias en rizado y balanceo serían algo menores que las que se ven aquí.