Influencia del centro de gravedad en la toma de curvas

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En el post anterior COMPORTAMIENTO DEL VEHÍCULO EN CURVAS: SOBREVIRAJE Y SUBVIRAJE, describimos a grandes rasgos como puede ser el comportamiento de un vehículo al tomar una curva. Además enumeramos algunas características que podían hacer variar  dicho comportamiento, hoy analizaremos la primera de ellas: el centro de gravedad.

El centro de gravedad o punto de equilibrio estático, puede resultar determinante en cómo se comporte un vehículo al tomar una curva. Si éste se encuentra adelantado, como ocurre en los vehículos con motor delantero; tienen la aplicación de la fuerza inercial muy próxima al eje delantero, siguiendo en éste caso una trayectoria subvirante, al contrario de los que tienen situado el motor en la parte trasera, qué se comportan corno sobreviradores.

Cuando el conductor gira, aplica una fuerza en el volante que, por medio del mecanismo de la dirección, llega a las ruedas y éstas giran, imponiendo una nueva trayectoria al vehículo. A esta fuerza se llama fuerza centrípeta, por ir dirigida al centro de la curva. Como consecuencia de la aplicación de esta fuerza, aparece otra igual y de sentido contrario, llamada en este caso centrifuga, que es directamente proporcional a la masa y al cuadrado de la velocidad e inversamente proporcional al radio de la curva.

Cuando un vehículo circula en línea recta tiene una inercia y, mientras no se le aplique una fuerza que le haga variar su trayectoria, seguirá siempre la misma que traía. Al aplicar la fuerza centrípeta, se establece una oposición entre las fuerzas mencionadas, pudiendo seguir distintas trayectorias según las diferencias entre dichas fuerzas, mientras no se rompa el nexo de unión entre ellas, en cuyo caso cada una iría hacia un lado, es decir, las ruedas girarían, pero el vehículo seguiría la trayectoria que traía originalmente.

Como anteriormente se ha indicado, un vehículo será más o menos subvirador dependiendo de la distancia que exista entre el centro de gravedad y el eje directriz, y se ha puesto como ejemplo la situación del motor, pero no hay que olvidar el equipaje, que, lógicamente, se sitúa en el eje contrario, desplazando el centro de gravedad y modificando, por consiguiente, el comportamiento del vehículo.

Se sabe que la energía cinética de un vehículo varía con la masa, pero, para saber cómo se comporta en curva, debe estudiarse separadamente esta energía por ejes. El vehículo que tiene situado el centro de gravedad cercano al eje delantero (directriz), bien por tener el motor ubicado en ese eje o por otro motivo, tiene más masa en el eje delantero que en el trasero. Si el vehículo circula a una determinada velocidad, (la misma para los dos ejes), se obtiene una mayor energía cinética en el eje delantero que en el trasero, siendo, por lo tanto, mayor la resistencia que opone a seguir la trayectoria deseada por el conductor e impuesta por las ruedas directrices. Su comportamiento es, en consecuencia, subvirador.

Por el contrario, si, debido al exceso de equipaje, el centro de gravedad se encuentra cercano al eje trasero, será este eje el que tenga una mayor energía cinética y, mientras el delantero (directriz) sigue sin gran dificultad la trayectoria impuesta por las ruedas, el trasero intenta seguir la trayectoria inercial (la que traía antes de tomar la curva), oponiéndose con toda la fuerza (Inercial) que tiene. En consecuencia, se produce un momento del par de fuerzas aplicadas al vehículo que se traduce en un giro sobre su centro de gravedad, o rotación, durante su traslación, siendo en este caso un vehículo sobrevirador.

También se ha dicho anteriormente que, por la aplicación de la fuerza centrípeta, aparece la fuerza denominada centrífuga, en el centro de gravedad, por lo que el momento de este par de fuerzas origina la inclinación de los vehículos hacía el lado exterior de la curva, y ello supone una distinta presión de los neumáticos sobre el pavimento, lo que equivale a decir que no tienen la misma adherencia, y su trayectoria puede variar notablemente debido a este extremo. La transferencia de pesos será mayor cuanto más alto esté situado el centro de gravedad.

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