Trabajos en la suspension. Concreto caso del Niva

Aficionado

CAMBIO DE MUELLES

Cambio de muelles por otros de distinto tarado

Esta operación no modificará la altura libre del coche (si los muelles están bien estudiados), y simplemente modificará el comportamiento, haciéndo las suspensión más firme o más blanda, según el efecto que deseemos conseguir. Al no modificar la geometría de la suspensión no será necesario efectuar ninguna otra operación en el vehículo.

Cambio de muelles por otros de distinta longitud

Al contario que la anterior esta opción si modificará la altura libre del coche e indirectamente su comportamiento. Aunque los muelles tengan el mismo tarado (cueste lo mismo comprimirlos o estirarlos) la geometría de la suspensión cambia, subiendo o bajando el centro de gravedad, por lo que el comportamiento del coche será distinto. En el primer caso la estabilidad del coche será menor al subir su centro de masas, pero ganaremos altura libre para franquear obstáculos (preparación para off-road), en el segundo haremos lo contrario, sacrificando capacidad 4x4 por una estabilidad necesaria en disciplinas como carreras de velocidad o rallyes. Además la modificación de la geometría de la suspensión puede obligar (si es muy acusada) a variar otros elementos, como los trapecios de la suspensión independiente, los tirantes del eje trasero o la barra Panhard. En el caso del Niva esta frontera está alrededor de 1-2 cm, para modificaciones mayores hay que modificar la caida de las ruedas delanteras y alargar o acortar la Panhard para evitar el desplazamiento lateral del eje trasero. Si la modificación supera los 3-4cm hay que realizar otras modificaciones, como alargar tirantes traseros y sustituir los palieres delanteros por otros de mayor longitud además de alargar latiguillos de freno. En general, el apartado de transmisiones no suele dar problemas, ya que el Niva dispone de doble cardan en ambos ejes y esto elimina las vibraciones al variar la inclinación original

Cambio de muelles por otros de distinta longitud y tarado

Suele ser la opción más recomendable ya que al variar la longitud variará la geometría y por tanto el comportamiento, para mantener éste o llevarlo al punto que queramos se juega con el tarado. En el caso del trial se alargan y se ablandan los muelles, en caso de rally se colocan otros más duros y cortos que bajen el centro de gravedad y den más dureza.

CAMBIO DE AMORTIGUADORES

Otra opción es el cambio de amortiguadores, que además está muy aconsejado hacerlo a poco uso que se vaya a dar al Niva. Los de aceite que trae de serie están claramente obsoletos y hay que sustituirlos por unos de gas en cuanto se tenga la posibilidad. Se pueden elegir unos amortiguadores blandos para ganar comodidad o más duros si lo que se busca es mayor eficacia en asfalto y pistas rápidas. Al cambiar los amortiguadores la altura del coche puede variar algo ya que los de gas tienen una posición que intentan recuperar, ayudando a los muelles en el trabajo de "sujetar" el coche, esta diferencia de altura es mínima y no hay que hacer ninguna modificación.

OTRAS OPCIONES

Hay otras formas de subir la suspensión que no requieren cambiar muelles ni amortiguadores. La más extendida es intercalar tacos de nylon (u otro material) en los soportes de los muelles. Sería algo así como colocar arandelas en un tornillo, de modo que el muelle se separa de la carrocería. Se trata de una opción barata y fácil de realizar, sin embargo tiene sus problemas. El primero es que aumentamos la altura del vehículo y por tanto su comportamiento, ya que no actuamos ni sobre la dureza de los muelles ni sobre los amortiguadores. El segundo pero de esta opción es que aumentamos altura pero no recorridos ya que la longitud de los muelles sigue siendo la misma.

La versión complicada de esta operación es separar los soportes de los muelles y hacer unas piezas que los bajen con respecto a la carrocería, sus pegas son las mismas que los tacos de teflón añadiendo la de tener que fabricar las piezas. Permiten ganar más altura pero los problemas añadidos son grandes.

En algunas modificaciones caseras se añaden suplementos a las rótulals superiores. Yo considero que no es una opción muy agraciada ya que la supuesta ventaja que es no forzar su ángulo de trabajo se ve muy oscurecida por las consecuencias de variar la geometría de la suspensión y debilitar la misma añadiendo unos tornillos más largos en un punto sometido a bastantes esfuerzos. Además el variar la geometría puede traer problemas posteriores de rótulas y homocinéticas además de forzar el resto de elementos

Expliquemos un poco mejor este punto. La suspensión delantera del Niva se compone de dos triángulos anclados mediante una articulación al chasis (subchasis en realidad). El triángulo inferior tiene condicionado su giro alrededor de la articulación a comprimir el muelle anclado al chasis en su otro extremo, sin embargo el de arriba está libre. Entre los extremos de los dos triángulos se intercala el soporte para la rueda, dicho soporte además de permitir el movimiento de los triángulos en sentido vertical debe tambien girar en su eje para que podamos girar las ruedas. Este doble movimiento se consigue a través de unas piezas llamadas rótulas, que básicamente son unas bolas de metal ancladas por un lado al soporte de la rueda y por el otro empotradas en una pieza que sujeta la bola permitiéndola girar pero no desplazarse. Estas rótulas permiten el giro en todas las direcciones por lo que colocando dos entre los triángulos y el soporte de la rueda conseguimos el doble movimiento. Dado que el único triángulo forzado para moverse debido al muelle es el inferior parece lógico pensar que la rótula inferior es la que más esfuerzos recibe. El triángulo superior se encarga de evitar que la rueda oscile sobre la rótula inferior y se mantenga sensiblemente perpendicular a la carretera. Por tanto, alargar los soportes de la rótula inferior es debilitar un punto crítico de la suspensión del coche sometido a grandes esfuerzos. Aparte de un mayor desgaste de la rótula nos arriesgamos a que se rompan los tornillos más largos y tener un accidente con serio peligro para nuestra vida. A priori alargar los tornillos de la superior no es tan crítico ya que no tiene tantos esfuerzos, sin embargo tiene otro problema.

Cuando la suspensión está en reposo en un sitio llano las ruedas delanteras no están totalmente perpendiculares al suelo sino que tienen una cierta caida. Dado que el triángulo inferior no tiene capacidad de regulación es el superior el que se encarga de dar esta caida. Una vez que suspensión comienza a trabajar la rueda no mantiene esa caida en todo su recorrido sino que la va variando por la distinta longitud del triángulo superior e inferior. Se supone que cuanto más arriba suba la rueda más inclinado está el coche hacia ese lado y suponiendo que se debe a la fuerza de inercia de una curva se debería corregir la caida de la rueda para que se mantenga sensiblemente perpendicular a la carretera y no pierda superficie de contacto. Esto es el resultado de un cuidadoso estudio de la relación entre la longitud del triángulo superior e inferior. Si nosotros suplementamos la rótula superior estamos variando la longitud de trabajo del triángulo, ya que no sería la que hay entre el eje de giro del triángulo y el viejo punto de anclaje de la rótula sino otra distinta. Aun suponiendo que corrigiesemos la caida en reposo sacando o metiendo el triángulo superior, al trabajar la suspensión la caida no variaría según lo estudiado y estaríamos afectando a la estabilidad del coche, del mismo modo los águlos con los que trabaje la homocinética del palier tampoco estarían dentro de los estudiados para el coche (al levantar sólo con muelles o tacos los acercamos más a su extremo, pero no nos salimos del rango). Es por ello que yo no aconsejo suplementar las rótulas, una cosa es "estirar" la geometría de la suspensión y otra modificarla, eso exige un estudio mucho más serio.

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Taco de nylon intercalado en el soporte del muelle
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Vista de otro taco de nylon, en este caso en el eje delantero
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El mismo taco colocado con suplementos en las rótulas

Para aplicaciones muy radicales se pueden hacer otras operaciones, hay kits (no en el mercado nacional) que suben el Niva hasta 10 cm, pero vienen con tirantes de suspensión nuevos y con piezas que bajan el diferencial delantero para no perjudicar las homocinéticas (que se encargan de permitir el giro de las ruedas delanteras transmitiendo a su vez el par). Más radical todavía es sustituir la suspensión delantera independiente por un eje rígido, que normalmente trae consigo la sustitución del trasero por otro de iguales características. Esta opción es cara y ya transforma el Niva en algo totalmente distinto al coche de serie. En las fotos de debajo se pueden ver algunas de estas preparaciones un tanto espectaculares pero que destrozan el espíritu original del Niva.

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Espectacular modificación que sólo mantiene del Niva la carrocería sobre el chasis de un camión UAZ
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Otra seria modificación colocando carrocería y transmisiones de un Niva en el chasis de un UAZ
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Tres fotos de un kit de suspensión de una casa italiana, además de muelles de mayor longitud se añaden tirantes modificados y unos amortiguadores de mayor recorrido así como una Pahard más larga. Ejemplo de un kit bien estudiado

Aficionado

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Modificación casera en un Niva, se han rediseñado los soportes de los muelles y de los trapecios, así como del diferencial delantero
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Otra modificación bastante agresiva con chasis de un UAZ y carrocería de Niva
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Esta versión está muy trabajada, los ejes son de Unimog acoplados a un refuerzo de la carrocería a modo de chasis de largueros y travesaños. El motor es proveniente de un BMW 525tds
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Otra modificación casera actuando sobre los soportes de los muelles
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Otra modificación de raiz, con lo que parece el chasis de un Defender corto
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Preparación con doble amortiguador y cadena limitadora de extensión para Rally Sprint

La opción más recomendable, desde nuestro punto de vista, para aquellos que quieran ganar altura es la de colocar unos muelles de mayor longitud y dureza y unos amortiguadores de gas. En las fotos que se presentan a continuación se explica el montaje de los traseros. Para los delanteros no pude sacar fotos. Se trata de unos muelles Mabilsa +3cm y unos amortiguadores Monroe 4x4 de gas.

El primer paso para cambiar los muelles del eje trasero es tener un gato en condiciones (no vale el del coche), preferentemente hidráulico de los que utilizan en los talleres. Con el coche en horizontal, el freno de mano puesto y la primera o la segunda engranada procedemos a calzar la carrocería. Para esta operación valdrá un caballete, tacos de madera o una llanta de camión, que es lo que utilicé yo. Esto evitará que el coche pueda caernos encima. El siguiente paso es armarnos con dos llaves del 19 (una de carraca preferentemente) y empezar a quitar los amortiguadores. Primero el espárrago inferior y luego el superior. de ambos lados. Con los amortiguadores quitados ya podremos sacar los muelles traseros sin esfuerzo. En realidad no hace falta quitar del todo los amortiguadores, basta con soltarlos de su anclaje al eje pero si queremos cambiarlos a la vez que los muelles los soltaremos enteros.

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Con el coche calzado quitamos la rueda, el soporte inferior del amortiguador y procedemos a bajar el eje con el gato de taller

El siguiente punto es aflojar la rueda del lado que queramos sacar el muelle. Con el gato de taller sujetar el eje en dicho lado. Colocaremos el soporte del gato justo en el eje y lo levantaremos hasta el punto que notemos que la rueda quiere perder contacto con el suelo. Soltamos la rueda y lentamente dejamos bajar el gato. Como el coche está sujeto por el calzo sólo bajara el eje, haciendo que el muelle deje de estar comprimido. Llegará un punto donde el gato se despega del eje y este queda colgando. Lo normal es que el muelle esté algo agarrado a su soporte así que con una barra de uña o similar lo soltaremos. Recuperará su longitud inicial y podremos sacarlo haciendo una ligera palanca en la parte inferior.

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Con el eje abajo podemos sacar el muelle viejo
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Muelle nuevo más largo y grueso comparado con el viejo

Con el muelle original fuera el siguiente paso es meter el nuevo muelle, costará un poco encontrarle la posición, pero es importante que quede en su sitio. Para asegurarnos hay que subir el gato haciendo ascender el eje y que el muelle se comprima, si detectamos que esa compresión arquea el muelle deberemos modificar su posición, bien dándolo la vuelta o simplemente girándolo (tal vez haya que probar varias veces). Este punto es importante para evitar ruidos más tarde cuando el muelle se desencaje al no estar bien puesto.

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Aficionado

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Muelle mal colocado, observar como se comba al subir el gato
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El mismo muelle colocado correctamente

Una vez logrado subiremos el gato hasta que podamos colocar la rueda. Con el coche aún asegurado y la rueda puesta y apretada quitamos el gato y, siguiendo el proceso inverso, colocamos el nuevo amortiguador. Una vez apretado ya podemos levantar el coche y sacar el calzo. Para el otro lado la operación es la misma.

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Aspecto del eje con el nuevo muelle y amortiguador de gas

Ahora el coche debería estar más alto de atrás que de delante. El siguiente paso es cambiar los delanteros, lo cual no resulta tan sencillo como los traseros. Aunque soltemos los amortiguadores no seremos capaces de bajar tanto el trapecio inferior como para sacar el muelle original y poder poner el nuevo. Hay dos sistemas para hacer eso, uno fácil y otro más complicado.

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Aspecto del coche antes y después de colocar los muelles traseros. Al colocar los delanteros aún subió algo más ya que aquí la carrocería inclinada engaña. La medida de la marca a la aleta son 2,5 cm. Con los 4 muelles subió 3 cm en la parte trasera

El primer sistema necesita de un aparato llamado garras, que sirve para comprimir los muelles y poder extraerlos así como meter el nuevo. No es algo que se pueda comprar en una ferretería así que si no lo tenemos podemos fabricar unas o buscarlo en un lugar donde suministren herramienta industrial. Con este aparato es tan sencillo como asegurar el coche, quitar la rueda, comprimir el muelle viejo y sacarlo, comprimir el nuevo e introducirlo y finalmente soltar las garras dejando que el muelle nuevo ocupe su lugar.

El segundo sistema es más complicado. En primer lugar hay que asegurar el coche justo a la altura en que está en reposo. Hecho ese paso aflojamos la rueda y levantamos el triángulo ligeramente por medio del gato hidráulico. Sacamos la rueda y ya podemos ver los dos trapecios.

Soltamos el tornillo superior del amortiguador y el soporte (mejor los dos) que unen la barra estabilizadora a la carrocería, haciendo que esta no funcione. El siguiente paso es quitar la pinza de freno (entera) para que los latiguillos no nos molesten luego. A continuación elevamos el gato hasta que veamos que el trapecio superior se despega del tope de goma. Procedemos a soltar este trapecio del soporte que lo ancla a la carrocería, cosa que haremos sin dificultad porque el trapecio se encuentra sin carga. Hay que tener cuidado con unas arandelas que se encuentran intercaladas entre el trapecio y la carrocería.

Con el trapecio superior fuera y los elementos citados removidos ya podemos bajar el triángulo inferior hasta un punto donde libere el muelle. Hay que tener un poco de cuidado y hacer esta operación dejando bajar el gato poco a poco. En un primer paso el coche apoyará sobre el calzo colocado y en el siguiente el muelle empezará a perder compresión. Llegará un punto donde podremos extraer el viejo y bajando un poco más introducir el nuevo.

La operación de volver a colocar todo es un poco más complicada. Esto es así porque el peso del propio coche no es capaz de comprimir el nuevo muelle hasta el punto de permitir colocar el trapecio superior de nuevo en su sitio, por lo que requeriremos un poco de ayuda. Con el gato subiremos el trapecio que irá comprimiendo el nuevo muelle hasta el punto que veremos que el coche se levanta del calzo. En ese momento es poco probable que podamos colocar el trapecio superior, necesitamos comprimir más. Para ello una buena manera es colocar otro calzo simétrico al actual que impida que el coche baje de ese lado. Pediremos a un par de amigos que se sienten sobre el capó para hacer bajar el coche de ese lado, el calzo en el lado contrario hará que sea ese muelle el que se lleve todo el peso. En sustitución de los dos amigos pueden valer unas cajas con peso, unas ruedas de repuesto o similar. El caso es llevar el trapecio inferior hasta un punto que nos permita colocar el superior. Atornillaremos todo bien y procederemos a colocar de nuevo la estabilizadora, la pinza de freno y el tornillo superior del amortiguador. Repitiendo la operación tendremos los cuatro muelles colocados. ( Si quisieramos cambiar los amortiguadores bastaría con soltar el tornillo inferior en cualquier momento del proceso y colocar el nuevo).

Es muy recomendable, por no decir imprescindible, llevar el coche al taller tras esta operación para que nos miren la alineación y las caidas de las ruedas. De otra forma podemos tener un disgusto con el desgaste de los neumáticos. Por supuesto, para aquellos que no les guste trastear siempre pueden llevar los muelles a su taller de confianza y ellos los colocarán y realizarán el alineamiento de la dirección.

Un buen complemento a la hora de levantar el coche es reforzar toda la amortiguación. Esta opción es especialmente recomendable si se instalan unos amortiguadores más duros que los de origen, ya que los soportes de los mismo sufrirán esfuerzos mayores que aquellos para los que se diseñaron.

Los refuerzos que se detallan a continuación constan de dos tirantes de la suspensión trasera así como de una barra panhard regulable, a fin de corregir el movimiento horizontal del eje trasero debido a la elevación. Tanto los tirantes como la panhard están fabricados en acero de alta calidad 12.9, con las partes no tubulares mecanizadas a partir de bloques de metal. Los silent blocks utilizados son originarios de los trapecios delanteros de un Renault 19 16 válvulas y eran los que mejor se adaptaban.

En el caso de los tirantes su colocación es muy sencilla ya que tan sólo hay que quitar unos y poner otros. Decir que en una ocasión ya rompí uno durante una salida y que el otro no estaba tampoco intacto, por ello los nuevos son sensiblemente más fuertes así como 5 mm más largos, con el fin de devolver al eje a la posición que ocupaba antes de levantar el coche.

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Aspecto del nuevo tirante comparado con uno de los viejos (dañado)
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Tres detalles de las cabezas y los silent blocks
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Aspecto de los tirantes durante su colocación
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Instalados en el coche

En cuanto a la nueva Panhard se ha diseñado para ser regulable. De este modo de haber una futura modificación de la suspensión (hacia arriba o hacia abajo) podremos absorberla sin tener que fabricar otra. Para que su resistencia no se vea perjudicada se ha hecho extensible en ambos extremos por medio de varilla roscada, de manera que la diferencia de longitud sea absorbida por dos lados reduciendo la longitud de la parte roscada fuera de la barra (menor sección y menor resistencia). Para bloquear la barra en su posición se instalan dos tuercas que se roscan contra la parte fija de la barra.

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Las dos Panhard comparadas
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Aspecto de la cabeza original y de la nueva

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Aficionado

Muy buena informacion, ¡genio!