El venerable Jeep Cherokee suele ser elogiado por su practicidad, destreza todoterreno y facilidad de mantenimiento. Una de las características clave que lo distingue de sus contemporáneos es el uso de su sólido eje delantero, una característica que los entusiastas adoran debido a la facilidad de modificación e intercambio que aumentan aún más sus capacidades. El sólido eje delantero está sujeto mediante una configuración de suspensión de 4 brazos ubicada junto a una barra de seguimiento y suspendida mediante resortes helicoidales, aquí es donde comienzan a surgir los problemas. Una configuración de 4 eslabones cuando se utiliza en una configuración de “eslabón principal” es inherentemente inestable, un problema que muchos Jeepers descubrirán cuando los componentes de la suspensión comiencen a desgastarse, sobre todo la barra de seguimiento. La inestabilidad se manifiesta a través de un fenómeno conocido como “bamboleo de la muerte”. Un problema separado pero a menudo relacionado se conoce como dirección brusca, que ocurre cuando el arco de recorrido del eslabón de arrastre (eslabón de dirección) y la barra de dirección no coinciden. Esto se puede sentir con una sacudida en el volante o como un giro involuntario al pasar sobre un bache. La dirección brusca puede afectar a todos los tipos de suspensión, pero es más pronunciada en vehículos con eje delantero sólido por razones que serán evidentes más adelante en este artículo. Los ejes delanteros sólidos tienen otras desventajas, como una inclinación no ajustable, un alto peso no suspendido y un ajuste de las ruedas relativamente limitado, todos problemas que no importarían en un Cherokee normal.
Eje macizo original
Cuando la estabilidad a alta velocidad se convierte en el objetivo principal, el sólido eje delantero del Cherokee se convierte en un obstáculo. Cuando comencé a correr con mi Cherokee, rápidamente se hizo evidente la necesidad de abordar la configuración de la suspensión delantera. En más de una ocasión, al soltar el acelerador al final de la carrera, la parte delantera se inquietó y el Jeep se tambaleó brevemente: ¡algo aterrador a 210 km/h! Sin posibilidad de reducir la velocidad, decidí convertir el Jeep a una configuración de suspensión delantera independiente, pero con una condición: debe mantener su tracción 4x4. Jeeps y muchos otros vehículos de eje sólido se han convertido al IFS en el pasado. Incluso existen kits de fabricación disponibles en el mercado que le brindan todos los componentes que necesita con una geometría comprobada. Es raro ver una conversión IFS que incorpore los componentes de transmisión necesarios para mantener la tracción 4x4. Mi objetivo se convirtió en hacerlo mientras hacía modificaciones mínimas a los rieles del bastidor existente en el Cherokee y creaba un bastidor auxiliar extraíble para albergar el diferencial, la dirección y los brazos de control.
Diferencial delantero Liberty Dana 30 IFS instalado
Partiendo de un lienzo en blanco, tuve que construir un bastidor auxiliar para albergar todos los componentes. Elegí utilizar tubos de acero dulce de pared de 1,5” x 0,134 debido a que tenía un excedente de material y la capacidad de doblarlo. Este marco tubular se fija al monocasco del Cherokee mediante uniones atornilladas en los soportes inferiores del brazo de control de fábrica, los soportes de la barra de seguimiento del conductor y del pasajero y los soportes de la barra estabilizadora. Ahora tenía que decidir qué componentes de transmisión y suspensión usar. Desde el día en que se me ocurrió la idea, supe que quería usar el diferencial KJ Liberty Dana 30 IFS. El KJ D30 utiliza el mismo portadiferencial, tamaño de anillo y piñón y número de estrías que el XJ sólido Dana 30 existente, así que sabía que era lo suficientemente fuerte para lo que le estaba lanzando. Además está fabricado en aluminio, lo que lo hace bastante ligero. El siguiente componente que tuve que elegir fueron los montantes o nudillos. Originalmente, los nudillos originales Dana 30 del eje sólido eran una maqueta, pero rápidamente se hizo evidente que la geometría del brazo de control superior sería difícil de optimizar debido a lo corto que es el nudillo, y mi decisión final de usar el riel del marco de fábrica como punto de montaje para el brazo de control superior.
Como mecánico, tengo experiencia trabajando con toneladas de vehículos diferentes y el trabajo de la suspensión delantera está garantizado cualquier día de la semana, por lo que tenía muchas otras ideas sobre qué nudillos podrían ser apropiados. Decidí comprar un nudillo de un Jeep Liberty 2008 porque es alto, las rótulas son baratas y fáciles de conseguir, y está hecho de aluminio. Después de hacer una maqueta del diferencial delantero en la camioneta, coloqué una barra de alineación de acero sólido a través del diferencial y colgué el nudillo del extremo. Terminé con el brazo de control inferior perfectamente plano desde el muñón hasta el bastidor auxiliar, y el brazo de control superior se podía montar con bastante libertad sin dejar de aterrizar dentro de los límites del riel del bastidor de fábrica. Los brazos de control no se toman prestados de ningún vehículo existente, sino que se construyen específicamente para este proyecto. Los brazos de control inferiores están fabricados a partir de una placa plana de .125 soldada con TIG formando una sección transversal de canal en C. Se fijan al bastidor auxiliar mediante juntas heim de 5/8. Los soportes tienen múltiples posiciones para atornillar el brazo de control y ajustar el centro de balanceo. Los brazos de control superiores están fabricados con una placa de 0,25” y se fijan al marco mediante juntas heim de 5/8” y 1/2”. Los brazos de control superiores están diseñados de manera que minimice la influencia del ajuste de las ruedas en el cambio de inclinación. La cremallera de dirección es una cremallera manual estilo Pinto, que es una de las unidades más populares para hot rods y autos de carreras.
La barra de alineación sólida simula el muñón de la dirección a la altura de manejo.
Brazos de control superior e inferior en su lugar
Cremallera de dirección en su lugar
Estructura terminada
Optimización de la altura y longitud de la barra de dirección para minimizar los golpes de dirección.
Hacer ajustes a la suspensión resultó ser bastante sencillo, ya que todas las articulaciones tienen una junta heim en cada extremo. La tarea más difícil en la configuración fue minimizar el giro. Como el mecanismo de dirección tenía que evitar el diferencial delantero, la cremallera tuvo que colocarse alta y bastante adelantada. Este posicionamiento dio como resultado una geometría de dirección anti-Ackermann y la necesidad de espaciadores para elevar los extremos de la barra de dirección para reducir la dirección irregular. La geometría anti-ackermann da como resultado una mala maniobrabilidad a baja velocidad, pero, por lo que he leído, un mayor agarre en las curvas a alta velocidad; no es algo que estaba buscando, pero tampoco es perjudicial.
Grabación de curva de inclinación y dirección de impacto
La suspensión delantera y la transmisión se pueden quitar en una sola pieza para realizar el mantenimiento del motor.
Ahora bien, ¿qué cambiaría si tuviera que hacerlo todo de nuevo? Bueno, uno de los principales desafíos de diseño fue lidiar con los efectos de que los brazos de control fueran tan cortos. Estrechar el subchasis permitiría brazos de control inferiores más largos. Los brazos de control superiores tendrían que montarse encima de los rieles del marco de fábrica para mover los soportes más hacia adentro, o tendrían que estar empotrados en bolsillos dentro del riel del marco. Siento que mi elección en los componentes de la línea motriz delantera fue apropiada, ya que cualquier cosa más fuerte habría sido más pesada. Con 540 Whp, el Dana 30 IFS aguanta tanto los lanzamientos de frenos trans como una enorme cantidad de torque en el rango medio, aunque el torque direccional es considerable.
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