DESPLAZAMIENTO DE MASAS martes, 1 agosto 2006

Ayer ya hablamos de lo que es la adherencia de los neumáticos, hoy vamos a hablar de otro concepto. Este es mucho más teórico, pero igual de importante.

¿Desplazamiento de masas? ¿y que coj… es eso?

Pues técnicamente, es la transferencia de masa de un punto a otro, o lo que es lo mismo, cuando pasamos parte de un peso de un cuerpo a otra parte del cuerpo. Un ejemplo claro de eso, es cuando andamos. Se produce un desplazamiento de masas, en la que, cada vez, una pierna nuestra soporta el peso del cuerpo, y conforme andamos, basculamos esa masa, transfiriéndola a la otra pierna. Sencillo, verdad? Pues apliquémoslo a nuestro campo.

Lo primero, saber que, el peso de un coche, lo aguantan las ruedas. Es decir, todo se reparte entre 2 eje, el delantero y el trasero. Si tenemos un coche con un reparto de pesos del 42%-58% (siempre la primera cifra que se pone, correponde con el eje trasero, y la segunda con el eje delantero, no vaya a ser que haya confusiones), algo muy frecuente, es porque si nuestro coche pesa 100 kilos, pues 42 los aguanta el tren trasero, y 52 kilos el tren delantero.

Muy bien, hasta aquí es fácil y lógico. Continuemos.

Nosotros estamos con nuestro, tan ricamente parado. Mmmm, si nuestro coche pesa 100 kilos (ligerito, eh?), y se ha hecho para que su reparto de peso sea de 50%-50%, pues obviamente, sabemos que cada eje aguanta sus 50 kilos correspondientes. Ahora, cogemos y arrancamos y metemos primera, y movemos el coche. Quietos aquí!!!! Analicemos que ha pasado, desde el punto de vista físico.

Ha habido inicialmente, un reparto de masas del 50% en cada eje. Cuando hemos movido el coche, el coche se ha movido hacia delante, luego por acción-reacción (que tal vamos de física?? 😉 ), parte del peso que soportaba el eje delantero, para moverse, ha sido transferido al eje trasero. Supongamos que ha habido una transferencia del 75%-25%. El eje trasero se acaba de comer 25 kilos que se ha quitado de gorra el eje delantero, al producirse movimiento hacia delante.

¿¿¿Y si ahora frenamos???

Pues en este caso, el movimiento ha sido de frenada, luego parte del peso que soporta el eje trasero, ha pasado al delantero, y ha frenado.

Y ahora la pregunta… ¿¿Ya al tomar una curva??

Pues en este caso, el reparto de masas varía. Antes, como eran movimientos lineales (delante o detrás), el peso pasaba de un eje al otro, es decir, de las 2 ruedas traseras a las 2 ruedas delanteras, y viceversa. Ahora, si giramos a la derecha, por ejemplo, se produce un efecto de fuerza contrario, llamado fuerza centrífuga (si, si, igual que las lavadoras cuando centrifugan, que la ropa no se sabe porqué, pero siempre está pegada al tambor, pues ya sabéis porqué), pero el peso pasará, de las 2 ruedas derechas, a las 2 ruedas izquierdas. Hablando técnicamente, el reparto de masas se ha producido a través del eje longitudinal del vehículo, y no de su eje transversal, como antes. Así, las ruedas izquierdas han soportado peso que “correspondían” a las ruedas derechas.

Esto es el principio del movimiento de los coches (además del volante), y la forma de movimiento de estos, se basa en esto explicado, el reparto de masas. Jugando con los pesos, hacemos que haya movimiento (si nos ponemos minuciosos, nosotros no lo hacemos, es la física). En que esta transferencia se comporte como debe dentro de un vehículo, es función de la suspensión de cada rueda. La suspensión, además de absorber imperfecciones del terreno (consiguiendo por consiguiente comodidad), tiene un papel fundamental para la estabilidad del coche, pero bueno, ya la suspensión, para otro día 😉 .

Este es un concepto bastante importante, por lo que he tratado de explicarlo lo más sencillamente posible, para que quede claro.

ADHERENCIA DE LOS NEUMÁTICOS lunes, 31 julio 2006

Un coche, normalmente, tiene 4 ruedas. Estas son las que se encargan de 2 funciones principales, además de las de jodernos los bolsillos cuando toca cambiar los zapatos.

1- Se encargan de transmitir el movimiento, que sucede cuando se acelera, y cuando se mantiene una velocidad.

2- Se encargan de modificar el movimiento, que sucede cuando se gira y se frena.

Con 4 ruedas, se consigue todo esto, siempre sin olvidarnos que el único punto que hace que nuestro coche no se despegue, ni vuele, son los puntos de contacto de los neumáticos, por lo que su importancia, pasa a ser exponencial.

La superficie REAL que está en contacto con el suelo, normalmente, no suele mayor de un palmo (en mi caso 22cms, y ese tomaremos como referencia. El de Pau Gasol, no nos vale 😛 ). Esto es algo que la gente no se cree y es muy escéptica, porque siempre nos fiamos de lo que se ve, y nos parece ver todo el neumático apoyado, pero aunque la rueda sea de mayores dimensiones, lo único que cambia es la FORMA con la que este se apoya en el suelo. Se apoyará de forma más transversal, cuanto más ancho sea y menor perfil tenga. ¿Por qué? Porque el tamaño de la superficie que está en contacto con el asfalto depende mucho más del peso del vehículo y la presión de las ruedas, entre otros, que de su tamaño.

Eso sí, la adherencia de una rueda, solo depende (básicamente) de 2 situaciones:

El coeficiente de adherencia de la ruedaà cuanto más blando sea, tiene mejor compuesto, mejor dibujo, y agarra más.

El peso que se aplica en un momento determinado sobre una rueda. Hablando en términos físicos básicos (porque más no sé), con flechitas y dibujitos de fuerzas, la fuerza de rozamiento= coeficiente de adherencia de la rueda multiplicado por la normal, que para los que no lo sepan, es la fuerza que se ejerce vertical (el peso en ese momento sobre la rueda).

Nos ponemos a discurrir, y tenemos que:

La adherencia total disponible, dependerá al peso que se aplica sobre la rueda y su coeficiente de adherencia. Contra mayor sea cualquiera de ellos, más adherencia total tendremos.

Como todo en esta vida, nada es infinito, por lo que la adherencia tampoco. Es cuando nos aparece un concepto nuevo, llamado Límite de adherencia.

Limite de Adherencia, es el umbral a partir del cuál, se dejaría de transmitir el movimiento de la rueda de forma óptima. El limite de adherencia, es igual que el coeficiente total de adherencia (suena raro, pero tiene su lógica. El limite de lo que puede agarrar una rueda, viene a ser lo mismo que el máximo que puede agarrar una rueda, no??)

Así, no es difícil pensar que por mucho que le hagamos a nuestro coche, sea lo que sea las fuerzas a las que sometas una rueda, si sobrepasamos este umbral, tenemos una perdida de adherencia, además de una pérdida de seguridad.

¿Cómo distinguirlo? Un ejemplo, ver un rally, o una película tipo “A todo gas 3”. El neumático deslizará sobre el suelo, produciendo su chillido (eso sólo sobre asfalto, al rozar el caucho con el asfalto). ¿¿Que conseguimos con eso?? Pues perder tracción y eso, no nos interesará nunca (a no ser que se quiera fardar con los amigos, salir picando rueda, hacer ceros a saco y/o dejar todo plagado de huellas de tus Bridgestone, Dunlop, Michelin…).

Pensando (cuanto pienso, verdad?) puedes decir… ejemplos de esto?? Pues muy sencillo.

Si estás en línea recta y frenas, toda la adherencia total disponible de la rueda será lineal (en dirección movimiento del vehículo).

Si estás en una curva, y frenas, la adherencia total disponible se divide entre la lineal para la frenada, y la transversal para la curva. Depende de cuanto frenes, se repartirá en mayor o menor proporción, pero una cosa es clara, perdemos adherencia respecto de frenar sin girar, o girar sin frenar.

Así, descubrimos que, como alguna vez se nos ocurra frenar en una curva, el coche tenderá a desestabilizarse, porque le quitas adherencia transversal de la curva para dársela a la adherencia lineal de la frenada. Como vayamos justos de velocidad, y esa adherencia la necesitáramos para tomar la curva al límite…

Por está razón, donde observamos lo importante que es cuando en la autoescuela nos enseñan que nunca hay que frenar en una curva, siempre hay que tomar la curva, habiendo adaptado la velocidad antes.