¿Qué significa realmente la «rigidez inicial del muelle»?

Varios tipos de muelles helicoidales

Hay muchos tipos diferentes de muelles de suspensión, y sus extremos pueden ser de tipo abierto, cerrado, etc.
Estas partes del muelle también se conocen como espiras inactivas. Básicamente, se trata de «la parte del muelle que no se cuenta como espiras activas».

Dicho de otra manera, podríamos decir que es «la parte que no trabaja como muelle».
Al fin y al cabo, esas espiras no se incluyen en el número de espiras activas.
Un pequeño extra.

Por cierto, se dice que los muelles de extremo abierto son más blandos al principio de su recorrido que los muelles de extremo cerrado.
La rigidez de esa parte adicional es menor que la rigidez especificada del muelle, así que hasta que las espiras de los extremos llegan a tocarse, el muelle trabaja con una rigidez inferior a la especificada para el producto.
Por eso, a veces se oyen explicaciones como «los muelles de extremo abierto hacen que el coche sea más cómodo» o «la dirección responde más lentamente porque la rigidez inicial no llega a entrar en juego».

Si alguien nota que el coche resulta más cómodo, o que la dirección responde más lentamente, entonces esa sensación puede ser perfectamente real.
Pero hay un punto importante que debemos tener en cuenta.

Y es el siguiente:

El «rango inicial» cuando hablamos del propio muelle y el «rango inicial» cuando hablamos del recorrido de la suspensión se refieren a cosas diferentes.

Cuando hablamos del «rango inicial» del propio muelle, nos referimos al rango que parte de un muelle completamente descargado, a medida que la carga aumenta gradualmente desde cero.
En cambio, cuando hablamos del recorrido de la suspensión, partimos de la condición de 1G, es decir, del estado en el que el peso del vehículo ya está actuando sobre la suspensión. Por tanto, en términos del recorrido de la suspensión, el «rango inicial» es el rango en el que la carga empieza a variar a partir de esa condición.

Muelle helicoidal sin carga con el vehículo levantado

Muelle helicoidal con carga con el coche apoyado en el suelo

Por ejemplo, si la carga a la que las espiras de un muelle de extremo abierto entran en contacto entre sí es de 500 N, el rango en el que se puede notar la menor rigidez de un muelle de extremo abierto sería de 0 a 500 N.
Sin embargo, cuando un muelle está instalado en un vehículo, ya está soportando el peso del vehículo. En la parte trasera de mi Roadster, por ejemplo, el muelle normalmente soporta una carga de unos 3000 N.
Por supuesto, mientras conduces entran en juego muchos factores, así que la carga no siempre es exactamente la correspondiente a 1G. Pero la cuestión es que está muy por encima del rango de 0 a 500 N, y ese es, más o menos, el rango del que estamos hablando.

Si giras el volante a partir de ahí, la carga sobre el muelle del lado exterior aumenta hasta 3500 N, 4000 N, y así sucesivamente, mientras que la carga sobre el muelle del lado interior disminuye hasta 2500 N, 2000 N, y así sucesivamente.
Cuando pasas por una pequeña irregularidad de la carretera, la carga puede aumentar de repente hasta unos 5000 N.
Durante la compresión y extensión de la suspensión, la carga fluctúa por encima y por debajo de un nivel de unos 3000 N.

Entonces, ¿qué significa realmente que la carga sobre el muelle vuelva a bajar hasta el rango de 0 a unos 500 N?

Con un muelle de alta rigidez, si pasas por un desnivel importante en la carretera, como una alcantarilla hundida, la carga sobre esa rueda podría caer por debajo de los 500 N.
Si entras en una curva con un coche FF preparado para circuito mientras frenas con fuerza, la carga sobre la rueda trasera interior también podría caer por debajo de los 500 N.
Si el coche llega a despegar del suelo al pasar por un salto, la carga sobre las cuatro ruedas llegará a 0 N.

En situaciones como estas, la parte de extremo abierto del muelle realmente llega a «abrirse».
Justo después, cuando la carga vuelve a aumentar y esa parte del muelle vuelve a cerrarse, alguien especialmente sensible a los cambios en el comportamiento del coche quizá pueda notar el comportamiento característico de un muelle de extremo abierto.

Algunos quizá piensen: «¡Espera, eso solo pasa en situaciones bastante especiales!»
Otros quizá piensen: «No, en realidad esas situaciones pasan bastante a menudo».
Eso ya depende de cada uno.

La cuestión es que, aunque utilicemos la misma palabra, «inicial», el rango al que realmente nos referimos puede ser distinto.
Pensar en los valores concretos de carga correspondientes al «rango inicial» del propio muelle y al «rango inicial» del recorrido de la suspensión puede hacer que el concepto resulte mucho más fácil de entender.

Ah, y una cosa más: las diferencias entre fabricantes de muelles son otra historia. Ten en cuenta que esos factores quedan fuera del alcance de este artículo.