Video resumen Módulo 2.2 – Estabilidad del vehículo
Correcciones por parte del conductor
En algunos casos, la estabilidad del vehículo puede ser en parte controlada por el conductor; veamos algunos de ellos.
Sobreviraje con propulsión
Coche con motor delantero longitudinal y propulsión:
- A más velocidad en curva de la adherencia disponible en las ruedas traseras motrices, se produce sobreviraje …
- … para tratar de cortar y corregir si es posible el sobreviraje el conductor decelera …
- … pero si el sobreviraje ha sido excesivo…
- … el conductor gira el volante en sentido contrario (contravolante) y acelera suavemente al recuperar la trayectoria …
- … gira de nuevo el volante en sentido de la curva para seguir el trazado correcto
- Si se produce de nuevo sobreviraje se actúa de la misma forma
- Corregir el sobreviraje precisa habilidades del conductor
En conducción deportiva, con un piloto a los mandos del coche, se compensa el sobreviraje manteniéndolo controlado en curva, dosificando el acelerador y dando toques al volante, siguiendo el trazado de la curva con el coche sobrevirando hasta el final tratando de no perder velocidad, o la menos posible.
Subviraje con tracción
Coche con motor delantero transversal y tracción:
- A más velocidad en curva de la adherencia disponible en las ruedas delanteras motrices se produce subviraje …
- … para corregir si es posible el subviraje, el conductor decelera aumentando el peso en las ruedas delanteras y reduciendo la fuerza motriz …
- … una vez corregido el subviraje …
- … el conductor acelera y termina la curva con la trayectoria correcta
- El subviraje se corrige con reflejos automáticos del conductor
- Si el subviraje es excesivo se puede llegar a salir de frente el automóvil antes de recuperar adherencia delante para trazar la curva
- Si se frena por el excesivo subviraje se produce un efecto de sobreviraje que mejora la colocación del coche en la curva, pero se ha de soltar el freno en el momento oportuno
¿Tendencia neutra con 4×4 permanente?
Coche con motor delantero longitudinal y 4×4 permanente:
- A más velocidad en curva de la adherencia disponible en las cuatro ruedas motrices deslizan simultáneamente, es el comportamiento neutro
- No se puede corregir directamente, hay tres opciones:
- Decelerar hasta que se estabilice y acelerar de nuevo
- Frenar para provocar sobreviraje y corregirlo
- Provocar el sobreviraje girando el volante unos instantes en dirección contraria antes de la curva, y en la dirección de la curva a continuación, las sucesivas inercias generan sobreviraje que se ha de corregir, es una técnica de competición
Con 4×4 se pueden lograr mayores velocidades de paso por curva, pero al límite de adherencia las exigencias para corregir alteraciones de trayectoria son bastantes más altas para el conductor.
Con sistemas de 4×4 de reparto variable electrónico se puede compensar la tendencia neutra, e incluso integrar el reparto de par con el control de estabilidad del vehículo y trayectoria en curva (CETC)
Sobreviraje con tracción
El coche representado (imagen superior) tiene motor transversal delantero y las ruedas delanteras son las motrices:
- Si con tracción aparece sobreviraje es por haber poco peso en las ruedas traseras …
- … se acelera para transferir más peso a las ruedas traseras recuperando la trayectoria, y si se produce algo de subviraje se decelera para compensarlo
Subviraje con propulsión
- El coche de la imagen inferior tiene motor longitudinal delantero y son motrices las ruedas traseras
- Si con propulsión aparece subviraje es por porque hay poco peso en las ruedas delanteras …
- … se decelera para transferir más peso a las ruedas delanteras recuperando la trayectoria. Si se genera algo de sobreviraje, se acelera para compensarlo
Lo que se hace es jugar con la transferencia de pesos entre los ejes y los lados, es una técnica en competición (rally) para tratar de perder la menor velocidad posible en las curvas, más cuando son enlazadas.
Relación entre el comportamiento en curva, la implantación y el reparto de pesos
Tras las explicaciones que se van a dar de las tendencias genéricas en curva por sus implantaciones, se resaltan otros detalles de los coches utilizados; número de cilindros, sistema de alimentación de combustible y tipo de sobrealimentación si la incorpora.
Se indica también el periodo de comercialización.
Coche con motor delantero longitudinal y propulsión; tendencia al sobreviraje:
- 1. Con esta implantación y centro de gravedad tras la caja de cambios; sobreviraje medio:
- BMW serie 5, desde 1992
- Durante su evolución ha ido disponiendo de diferentes tipos de inyección de gasolina y diésel, sobrealimentación y dos sistemas de 4×4
- Se representa con motor de gasolina de 6 cilindros en línea, inyección directa, turbocompresor y propulsión
- 2. Coche con motor longitudinal central y propulsión, centro de gravedad tras los ocupantes; menos sobreviraje:
- Renault 5 Turbo desde 1981 a 1986
- Es un automóvil prácticamente de competición y el sobreviraje aumenta mucho al acelerar en curva
- La versión “de calle” dispone de inyección mecánica continua de gasolina y turbocompresor
- 3. Coche con motor longitudinal trasero detrás del eje y propulsión, centro de gravedad sobre el eje; más sobreviraje:
- Hilman Imp desde 1963 a 1976
- Se ve la alimentación de gasolina por carburador monocuerpo invertido del motor de 4 cilindros en línea
Coche con motor delantero transversal y tracción; tendencia al subviraje:
- 4. Con esta implantación y centro de gravedad más o menos sobre el eje delantero; subviraje medio:
- Se ve en la imagen del coche el Saab 99, desde 1969 a 1980, su implantación es de motor longitudinal delantero de 4 cilindros en línea y tracción, al estar el diferencial delantero prácticamente en el centro del motor el peso sobre este eje es similar a la disposición de motor transversal
- En su evolución incorporó inyección multipunto indirecta electrónica y sobrealimentación por turbocompresor, es como se representa el motor
- 5. Con motor longitudinal delantero por detrás del eje y tracción, centro de gravedad en el extremo posterior del motor; menos subviraje:
- Renault 16 desde 1963 a 1980
- Motor de 4 cilindros en línea y carburador invertido de doble cuerpo de apertura diferenciada, durante su evolución incorporó inyección multipunto indirecta electrónica simultánea
- 6. Con motor longitudinal delantero por delante del eje y tracción, con el centro de gravedad próximo al eje delantero; más subviraje:
- Volkswagen Passat desde 1973
- Durante su evolución ha tenido bastantes cambios, entre estos la posición del motor, longitudinal o transversal delantero, con tracción o 4×4 (permanente con motor longitudinal y auto conectable si es transversal)
- Se representa con motor longitudinal delantero de gasolina de 5 cilindros en línea, tracción e inyección mecánica continua
Coche con motor delantero longitudinal y 4×4 permanente; tendencia a neutro:
- 7. Con motor longitudinal central y 4×4, con el centro de gravedad detrás de los ocupantes; neutro medio:
- Lancia Delta S4 de 1984 a 1986
- Es un automóvil de competición con motor de 4 cilindros en línea, inyección indirecta electrónica multipunto y sobrealimentación por compresor volumétrico y turbocompresor
- 8. Con motor longitudinal delantero y 4×4, con centro de gravedad hacia la caja de cambios; entre neutro y subviraje:
- Mercedes GLE coupé desde 2015
- Se representa con el motor diésel de 6 cilindros en línea con inyección common rail y dos turbocompresores de distinto tamaño
- 9. Con motor longitudinal trasero por detrás del eje y 4×4, centro de gravedad ligeramente por delante del eje trasero; entre neutro y sobreviraje:
- Volkswagen 181 desde 1968 a 1980
- Motor de 4 cilindros horizontales opuestos refrigerado por aire y aceite, se representa con un carburador monocuerpo invertido
El sobreviraje exige habilidades de conducción que no están al alcance de todos, por lo que, en los automóviles de calle, sea cual sea su implantación, se busca que al límite de adherencia la tendencia sea subviraje.
Se logra con la adaptación de la geometría de la suspensión/dirección y el tarado y flexibilidad de sus diferentes elementos, y también parcialmente con selección de las presiones de neumáticos.
Cuando el piso está mojado y la adherencia se reduce, la tendencia genérica en función de la implantación, ruedas motrices y reparto de pesos va retomando su protagonismo al reducirse la adherencia.
Suspensión y neumáticos son dos aspectos determinantes en la estabilidad, en el resumen repaso de este módulo se anticiparán algunos detalles sobre estos dos temas.
Con la incorporación del control de estabilidad del vehículo y trayectoria en curva (CETC), se compensa cualquier tendencia a pérdida de trayectoria, incluso de forma preventiva.
Compensación de las tendencias genéricas en curva por presión de neumáticos (en seco)
La presión de los neumáticos afecta a la estabilidad del vehículo, con más presión se reduce su deformación y deriva mejorando el efecto de guiado, con menos presión sucede a la inversa.
Máximo sobreviraje (coche de la izquierda):
- Coche con propulsión, el motor longitudinal está detrás del eje trasero
- Centro de gravedad próximo al eje trasero
- Se compensa parcialmente el sobreviraje … con más presión en los neumáticos traseros
- Si aparece subviraje se decelera para corregirlo
Máximo subviraje (coche de la derecha):
- El coche tiene tracción con el motor longitudinal por delante del eje
- Centro de gravedad próximo al eje delantero
- Se compensa parcialmente el subviraje … con más presión en los neumáticos delanteros
- Si aparece sobreviraje se acelera para corregirlo
Máxima tendencia neutra (coche de la imagen inferior central):
- Es un coche con motor longitudinal delantero y 4×4 permanente transaxle
- Centro de gravedad centrado entre los ejes
- Se compensa parcialmente la tendencia neutra … con más presión en los neumáticos delanteros, para inducir sobreviraje y se corrige
Jugar con las presiones de los neumáticos para un único fin como es modificar la tendencia en curva afecta a otros aspectos, entre estos el confort de marcha en la parte del automóvil con más presión de neumáticos.
Relación entre las barras estabilizadoras y la tendencia genérica en curva (en seco)
Como introducción este comentario; el control de la inclinación del automóvil en curva se hace con las barras estabilizadoras antibalanceo, cuanto más diámetro tengan menos balanceo en ese eje, y se precisa más adherencia de los neumáticos para que no pierdan la trayectoria.
Con menos diámetro se permite más balanceo, pero se exige menos a la adherencia de los neumáticos.
Si se aumenta el diámetro de la estabilizadora en un eje tiende a deslizar antes y a la inversa:
- Se representa un automóvil con diámetro de las barras estabilizadoras antibalanceo original; se diseña para que en curva se logre la trayectoria correcta según las particularidades de utilización previstas por el tipo de coche. Se ve como toma la curva sin perder la trayectoria
- Más diámetro en la estabilizadora trasera; en las mismas condiciones … en la curva se induce sobreviraje
- Más diámetro en la estabilizadora delantera; en las mismas condiciones … en la curva se induce subviraje
Con estos comportamientos se deduce que se pueden utilizar las estabilizadoras como elementos de compensación de las tendencias genéricas en curva.
El tarado de la suspensión, elementos elásticos y amortiguadores, influye en las oscilaciones y balanceos, pero para reducir la inclinación en curva sin endurecer en exceso la suspensión se recurre a las barras estabilizadoras antibalanceo.
Estas también afectan al confort en recta si se circula por firme bacheado, como se verá en el módulo de suspensión, por eso se integran en el diseño de la suspensión del coche para lograr el adecuado equilibrio dinámico según la utilización prevista.
Compensación de las tendencias genéricas en curva
Por flexibilidad de la suspensión (en seco)
Vamos a ver aplicaciones de compensación del comportamiento genérico en curva adaptando el diámetro o sección de las barras estabilizadoras, directamente proporcional a su efecto de control del balanceo.
Máximo sobreviraje (coche de la izquierda):
- Propulsión con el motor longitudinal por detrás del eje
- Centro de gravedad próximo al eje trasero
- Se compensa parcialmente el sobreviraje … con estabilizadora delantera más gruesa … si aparece subviraje se decelera para corregirlo
Máximo subviraje (coche de la derecha):
- Tracción con el motor longitudinal por delante del eje
- Centro de gravedad próximo al eje delantero
- Se compensa parcialmente el subviraje … con estabilizadora trasera más gruesa … si aparece sobreviraje se acelera para corregirlo
Máxima tendencia neutra (coche de la imagen inferior):
- 4×4 permanente transaxle
- Centro de gravedad en el centro entre los ejes
- Se compensa parcialmente la tendencia neutra … con estabilizadora trasera más gruesa para inducir sobreviraje y corregir
En el diseño original del automóvil se seleccionan las estabilizadoras en conjunto con la suspensión, para lograr un comportamiento equilibrado según la capacidad de ocupantes, equipaje y uso previsto.
Si se modifican después las estabilizadoras se altera el equilibrio original, sucede lo mismo con los amortiguadores de distinta dureza a la prevista en diseño.
Si se modifica algún elemento de la suspensión original que afecte a su flexibilidad, control del balanceo o altura de carrocería, podría ser necesario sustituir los neumáticos por otros de distintas medidas y características a las originales, para que el conjunto esté equilibrado.
Por técnicas de conducción
En la imagen superior se ve un coche con motor longitudinal trasero por detrás del eje y propulsión.
Compensación del sobreviraje, que es la tendencia genérica a velocidad mantenida o acelerando al límite de adherencia en curva de esta implantación:
- Si se prevé que puede haber sobreviraje, se decelera ligeramente antes de la curva, con las ruedas rectas
- Aumenta el peso en las ruedas delanteras
- Y se gira la dirección acelerando para iniciar el trazado de la curva
- Si hay algo de sobreviraje es más controlable
El coche de la imagen inferior tiene motor longitudinal delantero por delante del eje y tracción.
Compensación del subviraje que es la tendencia genérica a velocidad mantenida o acelerando al límite de adherencia de esta implantación:
- Si se prevé que puede haber subviraje, se decelera ligeramente antes de la curva con las ruedas rectas
- Aumenta el peso en las ruedas delanteras
- Y se gira la dirección acelerando suavemente para iniciar el trazado de la curva
- Si aparece subviraje se decelera
Si el conductor conoce el comportamiento de su coche, en circulación rápida si es posible en el entorno, por ejemplo, un circuito, puede anticipar acciones que compensan probables pérdidas de trayectoria mejorando la trazada, estas actuaciones son habituales en competición.
Se basa en saber jugar con las transferencias de masas y la fuerza motriz para anticipar las tendencias dinámicas del automóvil, el conductor ha de saber hacerlo.
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Vídeos de interés
https://youtu.be/qMcJnYYjyWY
