Geometría de las suspensiones de un F1

A lo largo de la historia de la F1 ha habido muchos tipos de suspensiones, desde algunas bastante primitivas hasta las primeras suspensiones con muelles, pasando por las electrónicas o activas que conseguían grandes ventajas, etc. Aquí me quiero centrar en los dos esquemas o geometrías de suspensiones de un F1 más utilizadas en la actualidad.

Así podrás conocer por qué los equipos eligen una u otra y cuales son sus ventajas y desventajas, aunque los avances han hecho que cada vez sean más iguales…

Pull rod vs push rod

En la F1, entre otras categorías del motorsport, existen dos geometrías de suspensión básicas, y que luego cada equipo trata de optimizar según dónde pone los anclajes de cada una, los carenados con fines aerodinámicos que usan en sus tirantes, o triángulos, etc. Y estas geometrías son:

• Suspensión Push Rod: el brazo de suspensión se conecta a la rueda en un punto bajo y la barra de empuje (push rod) se conecta al brazo y a un punto alto en el chasis. En este caso, los elementos de la suspensión, como el pistón, muelle, etc., se sitúan en una parte más elevada del chasis, dentro del morro. En cuanto al funcionamiento, al comprimirse la suspensión, la rueda empuja el brazo hacia arriba, lo que a su vez empuja la barra conectada al damper o amortiguador como tal. Al comprimirse el muelle, almacena energía en forma elástica y luego la aportará empujando la rueda hacia abajo cuando el pavimento lo permita, manteniendo así el contacto del neumático con el asfalto y amortiguando los baches.
• Suspensión Pull Rod: en este otro caso los componentes de la suspensión se ubican en la parte inferior del chasis. El brazo de suspensión se conecta a la rueda en un punto alto y la barra de tracción (pull rod) se conecta al brazo y a un punto bajo en el chasis. El comportamiento es similar, al comprimirse la suspensión, la rueda empuja el brazo hacia arriba, lo que a su vez tira de la barra de tracción hacia abajo. La barra de tracción estira el muelle y el amortiguador, almacenando energía que luego devolverá para mantener el neumático en contacto siempre con el suelo…

Las diferencias clave entre la push rod y la pull rod está principalmente en que la primera los elementos mecánicos de la suspensión están más arriba, mientras que en la pull rod se sitúan más abajo. Además, la dirección de la fuerza es diferente, en la push rod se empuja, mientras que en la pull rod se tira del muelle. Generalmente, a simple vista la complejidad puede ser bastante similar, pero cada una tiene sus ventajas y desventajas, como puedes imaginar…

Ventajas y desventajas

En el mundo de la Fórmula 1, la elección entre la suspensión pull-rod y push-rod es una decisión crucial que impacta el rendimiento y comportamiento del monoplaza. Si bien ambas configuraciones cumplen la misma función de conectar el chasis a las ruedas y absorber los impactos, cada una presenta ventajas y desventajas distintivas que deben ser cuidadosamente consideradas por los equipos.

Una vez conocemos las diferencias mecánicas, vamos a ver las ventajas y desventajas de cada una:

• Suspensión Pull-Rod:
  • Ventajas:
    • Centro de gravedad más bajo: al estar los componentes más cerca del suelo, se reduce el centro de gravedad, mejorando la estabilidad y el agarre en curvas.
    • Mejor flujo aerodinámico: la ubicación de la barra permite un mayor flujo de aire hacia la parte inferior del monoplaza, optimizando la aerodinámica.
    • Mayor espacio para la refrigeración: al estar la barra más baja, se libera espacio para la entrada de aire y la refrigeración de los componentes internos.
  • Desventajas:
    • Mayor deformación de la barra: la barra trabaja a tracción, lo que la hace más susceptible a la deformación bajo cargas elevadas.
    • Peor accesibilidad para el mantenimiento: la ubicación de la barra dificulta el acceso a los componentes de la suspensión para su ajuste y mantenimiento.
• Suspensión Push-Rod:
  • Ventajas:
    • Mayor resistencia de la barra: la barra trabaja a compresión, lo que la hace más resistente a la deformación.
    • Mayor facilidad de mantenimiento: la ubicación de la barra facilita el acceso a los componentes de la suspensión para su ajuste y mantenimiento.
    • Menor costo de fabricación: la push-rod suele ser una configuración más simple y económica de producir.
  • Desventajas:
    • Centro de gravedad más alto: al estar los componentes más arriba en el chasis, se eleva el centro de gravedad, lo que puede afectar negativamente la estabilidad y el agarre en curvas.
    • Menor flujo aerodinámico: la ubicación de la barra puede obstaculizar el flujo de aire hacia la parte inferior del monoplaza, afectando la aerodinámica.
    • Menor espacio para la refrigeración: la ubicación de la barra puede restringir el espacio para la entrada de aire y la refrigeración de los componentes internos.

La decisión entre la suspensión pull-rod y push-rod depende de diversos factores, como la filosofía de diseño del equipo, las características del monoplaza y las condiciones de la pista. Algunos equipos optan por una configuración híbrida, utilizando pull-rod en la parte trasera y push-rod en la delantera, o viceversa, buscando un equilibrio entre las ventajas y desventajas de cada sistema.

Geometrías de suspensión elegidas por los monoplazas de F1 2024

Como ejemplo, aquí puedes ver algunas de las configuraciones de geometrías de suspensiones en F1 2024 que han elegido cada equipo:

• Red Bull: para el monoplaza de este año ha elegido la Pull-rod delantera y la push-rod para el eje trasero.
• Ferrari: a diferencia del RB, se han invertido en este caso, con una delantera Push-rod front, y trasera pull-rod.
• Mercedes: en este caso se ha elegido una configuración igual en ambos ejes, con frontal Push-rod front, y trasera push-rod.
• Aston Martin: como el equipo Mercedes, se ha usado una push rod delante y push rod trasera, ya que la trasera es la misma que suministra Mercedes junto con la caja de cambios.
• McLaren: aunque la trasera está determinada por el uso de motor y caja de cambios Mercedes, como ocurre con Aston Martin, en Woking han elegido una Pull-rod para la delantera, y mantiene la push rod trasera.
• Williams: en este caso es algo diferente, y usan una configuración trasera algo más primitiva, con una delantera push rod y una trasera pull rod, a pesar de usar unidad de potencia Mercedes.
• Alpine: han optado por una configuración homogénea push y push delante y detrás respectivamente.
• RB: igual a su hermano mayor, con Pull-rod frontal, push-rod trasera.
• Sauber: con motor Ferrari, han elegido lo inverso a Ferrari, con Pull-rod frontal, y push-rod trasera.
• Haas: por último en este caso tenemos Push-rod y push-rod en ambos ejes.

Imágenes | Canva | Neumático Intermedio