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Manejo de automóviles

El manejo del automóvil y el manejo del vehículo son descripciones de la forma en que un vehículo con ruedas responde y reacciona a las acciones de un conductor, así como también cómo se mueve a lo largo de una pista o carretera . Comúnmente se juzga por el desempeño de un vehículo, particularmente en las curvas , la aceleración y el frenado, así como por la estabilidad direccional del vehículo cuando se mueve en condiciones de estado estable. Numerosos factores afectan el manejo.

Descripción

El manejo de un automóvil se refiere a la forma en que un vehículo con ruedas responde y reacciona a las acciones de un conductor, así como a cómo se mueve a lo largo de una pista o carretera . Comúnmente se juzga por el desempeño de un vehículo, particularmente en las curvas , la aceleración y el frenado, así como por la estabilidad direccional del vehículo cuando se mueve en condiciones de estado estable. [ cita necesaria ]

En la industria del automóvil , el manejo y el frenado son los componentes principales de la seguridad "activa" de un vehículo. También afectan su capacidad para desempeñarse en las carreras de autos . La aceleración lateral máxima a veces se analiza por separado como agarre en carretera . Los automóviles que circulan por vías públicas cuyos requisitos de ingeniería enfatizan el manejo por encima de la comodidad y el espacio para los pasajeros se denominan autos deportivos .

Factores de diseño que afectan el manejo del automóvil.

Distribución del peso

Centro de altura de masa

La altura del centro de masa , también conocida como altura del centro de gravedad, o CGZ, en relación con la pista, determina la transferencia de carga (relacionada con la transferencia de peso , pero no exactamente ) de un lado a otro y provoca la inclinación del cuerpo. Cuando los neumáticos de un vehículo proporcionan una fuerza centrípeta para tirarlo en una curva, el impulso del vehículo activa la transferencia de carga en una dirección que va desde la posición actual del vehículo hasta un punto en una trayectoria tangente a la trayectoria del vehículo. Esta transferencia de carga se presenta en forma de cuerpo delgado. En circunstancias extremas, el vehículo podría volcar .

La altura del centro de masa en relación con la distancia entre ejes determina la transferencia de carga entre la parte delantera y trasera. El impulso del automóvil actúa en su centro de masa para inclinarlo hacia adelante o hacia atrás, respectivamente, durante el frenado y la aceleración. Dado que lo que cambia es sólo la fuerza descendente y no la ubicación del centro de masa, el efecto de sobreviraje o subviraje es opuesto al de un cambio real en el centro de masa. Cuando un automóvil frena, la carga hacia abajo sobre los neumáticos delanteros aumenta y la de los traseros disminuye, con el correspondiente cambio en su capacidad para soportar carga lateral.

Un centro de masa más bajo es una de las principales ventajas de rendimiento de los coches deportivos , en comparación con los sedanes y (especialmente) los SUV . Algunos coches tienen paneles de carrocería fabricados con materiales ligeros, en parte por este motivo.

La inclinación de la carrocería también se puede controlar mediante los resortes, las barras estabilizadoras o la altura del centro de balanceo .

Centro de masa

En las curvas en estado estable, los autos pesados ​​en la parte delantera tienden a subvirar y los autos pesados ​​en la parte trasera a sobrevirar (explicación de subviraje y sobreviraje) , en igualdad de condiciones. El diseño del motor central busca lograr el centro de masa ideal, aunque el diseño del motor delantero tiene la ventaja de permitir una disposición más práctica entre el motor, los pasajeros y el equipaje. En igualdad de condiciones, en manos de un conductor experto, un coche con motor central equilibrado neutralmente puede tomar curvas más rápido, pero un coche con diseño FR (motor delantero y tracción trasera) es más fácil de conducir al límite.

La tendencia del peso hacia atrás preferida por los autos deportivos y de carreras es el resultado de los efectos de manejo durante la transición de la vía recta a las curvas. Durante la entrada a la curva, los neumáticos delanteros, además de generar parte de la fuerza lateral necesaria para acelerar el centro de masa del automóvil en la curva, también generan un torque alrededor del eje vertical del automóvil que hace que el automóvil gire en la curva. Sin embargo, la fuerza lateral generada por los neumáticos traseros actúa en el sentido de torsión opuesto, intentando girar el coche fuera de la curva. Por esta razón, un automóvil con una distribución de peso "50/50" subvirará en la entrada inicial a la curva. Para evitar este problema, los coches deportivos y de carreras suelen tener una distribución del peso más hacia atrás. En el caso de los coches de carreras puros, esto suele estar entre "40/60" y "35/65". [ cita necesaria ] Esto le da a los neumáticos delanteros una ventaja para superar el momento de inercia del automóvil (inercia angular de guiñada), reduciendo así el subviraje en la entrada de las curvas.

El uso de ruedas y neumáticos de diferentes tamaños (proporcionales al peso soportado por cada extremo) es una palanca que los fabricantes de automóviles pueden utilizar para ajustar las características de sobreviraje/subviraje resultantes.

Rollo de inercia angular.

Esto aumenta el tiempo necesario para estabilizarse y seguir la dirección. Depende de (el cuadrado de) la altura y el ancho, y (para una distribución de masa uniforme) se puede calcular aproximadamente mediante la ecuación: . [7]

Entonces, un mayor ancho, aunque contrarresta la altura del centro de gravedad, perjudica el manejo al aumentar la inercia angular. Algunos coches de alto rendimiento tienen materiales ligeros en sus guardabarros y techos, en parte por esta razón.

Inercia angular de guiñada y cabeceo (momento polar)

A menos que el vehículo sea muy corto, en comparación con su altura o ancho, estos son aproximadamente iguales. La inercia angular determina la inercia rotacional de un objeto para una velocidad de rotación determinada. La inercia angular de guiñada tiende a mantener la dirección hacia la que apunta el automóvil cambiando a un ritmo constante. Esto hace que sea más lento desviarse o tomar una curva cerrada, y también hace que sea más lento volver a girar en línea recta. La inercia angular del paso resta valor a la capacidad de la suspensión para mantener constantes las cargas de los neumáticos delanteros y traseros en superficies irregulares y, por lo tanto, contribuye a la dirección irregular. La inercia angular es una integral sobre el cuadrado de la distancia desde el centro de gravedad, por lo que favorece a los coches pequeños aunque los brazos de palanca (distancia entre ejes y vía) también aumentan con la escala. (Dado que los automóviles tienen formas simétricas razonables, los términos fuera de la diagonal del tensor de inercia angular generalmente pueden ignorarse). La masa cerca de los extremos de un automóvil se puede evitar, sin rediseñarlo para que sea más corto, mediante el uso de materiales livianos. para parachoques y guardabarros o eliminándolos por completo. Si la mayor parte del peso está en el centro del automóvil, será más fácil que el vehículo gire y, por lo tanto, reaccionará más rápido al girar.

Suspensión

Las suspensiones de los automóviles tienen muchas características variables, que generalmente son diferentes en la parte delantera y trasera y todas afectan el manejo. Algunos de estos son: índice de elasticidad , amortiguación, ángulo de inclinación en línea recta , cambio de inclinación con el recorrido de la rueda, altura del centro de balanceo y los modos de flexibilidad y vibración de los elementos de suspensión. La suspensión también afecta al peso no suspendido.

Muchos coches tienen una suspensión que conecta las ruedas de ambos lados, ya sea mediante una barra estabilizadora y/o mediante un eje macizo. El Citroën 2CV dispone de interacción entre la suspensión delantera y trasera.

Tasa de primavera

La flexión del marco interactúa con la suspensión. Los siguientes tipos de resortes se usan comúnmente para la suspensión de automóviles, resortes de velocidad variable y resortes de velocidad lineal. Cuando se aplica una carga a un resorte de velocidad lineal, el resorte se comprime una cantidad directamente proporcional a la carga aplicada. Este tipo de resorte se usa comúnmente en aplicaciones de carreras en carretera cuando la calidad de la marcha no es una preocupación. Un resorte lineal se comportará igual en todo momento. Esto proporciona características de manejo predecibles durante las curvas, aceleraciones y frenadas a alta velocidad. Los resortes variables tienen tasas de resorte iniciales bajas. La velocidad del resorte aumenta gradualmente a medida que se comprime. En términos simples, el resorte se vuelve más rígido a medida que se comprime. Los extremos del resorte se enrollan más apretados para producir una tasa de resorte más baja. Al conducir, esto amortigua las pequeñas imperfecciones de la carretera mejorando la calidad de marcha. Sin embargo, una vez que el resorte se comprime hasta cierto punto, el resorte no se enrolla con tanta fuerza, lo que proporciona una tasa de resorte más alta (más rígida). Esto evita una compresión excesiva de la suspensión y evita un peligroso balanceo de la carrocería, que podría provocar un vuelco. Los resortes de tasa variable se utilizan en automóviles diseñados para brindar comodidad, así como en vehículos de carreras todoterreno. En las carreras todoterreno, permiten que un vehículo absorba eficazmente el violento impacto de un salto, así como absorber eficazmente pequeños baches a lo largo del terreno todoterreno. [8]

Recorrido de suspensión

El severo problema de manejo del TR3B y los autos relacionados se debió a que se quedó sin recorrido de la suspensión. Otros vehículos se quedarán sin recorrido de suspensión con alguna combinación de golpes y giros, con un efecto igualmente catastrófico. Los coches excesivamente modificados también pueden sufrir este problema.

Neumáticos y ruedas

En general, los cauchos más blandos , los cauchos de mayor histéresis y las configuraciones de cables más rígidos aumentan el agarre en carretera y mejoran el manejo. En la mayoría de los tipos de superficies en mal estado, las ruedas de gran diámetro funcionan mejor que las ruedas más bajas y anchas. La profundidad restante de la banda de rodadura afecta en gran medida al aquaplaning (conducir sobre aguas profundas sin llegar a la superficie de la carretera). Aumentar la presión de los neumáticos reduce su ángulo de deslizamiento , pero reducir el área de contacto es perjudicial en las condiciones habituales de la superficie y debe usarse con precaución.

La distancia entre un neumático y la carretera es una ecuación entre el peso del automóvil y el tipo (y tamaño) de su neumático. Un automóvil de 1000 kg puede deprimir longitudinalmente un neumático 185/65/15 más que un neumático 215/45/15, por lo que tiene un mejor agarre lineal y una mejor distancia de frenado, sin mencionar un mejor rendimiento de aquaplaning, mientras que los neumáticos más anchos tienen una mejor resistencia en las curvas (en seco). .

La composición química actual de los neumáticos depende de la temperatura ambiente y de la carretera. Idealmente, un neumático debería ser lo suficientemente blando para adaptarse a la superficie de la carretera (y por lo tanto tener un buen agarre), pero lo suficientemente duro para durar una duración (distancia) suficiente para que sea económicamente viable. Generalmente es una buena idea tener diferentes juegos de neumáticos de verano y de invierno para climas con estas temperaturas.

Vía y distancia entre ejes

La vía del eje proporciona resistencia a la transferencia lateral de peso y a la inclinación de la carrocería. La distancia entre ejes proporciona resistencia a la transferencia longitudinal de peso y a la inercia angular de cabeceo, y proporciona el brazo de palanca de torsión para hacer girar el automóvil cuando se desvía. La distancia entre ejes, sin embargo, es menos importante que la inercia angular (momento polar) para la capacidad del vehículo de desviarse rápidamente.

La distancia entre ejes contribuye al radio de giro del vehículo , que también es una característica de manejo.

peso no suspendido

Haciendo caso omiso de la flexión de otros componentes, un automóvil puede modelarse como el peso suspendido, transportado por los resortes, transportado por el peso no suspendido , transportado por los neumáticos, transportado por la carretera. El peso no suspendido se considera más propiamente como una masa que tiene su propia inercia inherente separada del resto del vehículo. Cuando una rueda es empujada hacia arriba por un bache en la carretera, la inercia de la rueda hará que se eleve más por encima de la altura del bache. Si la fuerza del empuje es suficientemente grande, la inercia de la rueda hará que el neumático se levante completamente de la superficie de la carretera, lo que provocará una pérdida de tracción y control. De manera similar, cuando se cruza una depresión repentina del terreno, la inercia de la rueda reduce la velocidad a la que desciende. Si la inercia de la rueda es lo suficientemente grande, la rueda puede separarse temporalmente de la superficie de la carretera antes de que vuelva a descender y entrar en contacto con la superficie de la carretera.

Este peso no suspendido se amortigua en superficies irregulares de la carretera sólo mediante la resiliencia a la compresión del neumático (y las ruedas de alambre, si están instaladas), lo que ayuda a que la rueda permanezca en contacto con la superficie de la carretera cuando la inercia de la rueda impide seguir de cerca la superficie del suelo. Sin embargo, la resiliencia a la compresión del neumático da como resultado una resistencia a la rodadura que requiere energía cinética adicional para superarla, y la resistencia a la rodadura se gasta en el neumático en forma de calor debido a la flexión de las bandas de caucho y acero en las paredes laterales de los neumáticos. Para reducir la resistencia a la rodadura para mejorar la economía de combustible y evitar el sobrecalentamiento y la falla de los neumáticos a alta velocidad, los neumáticos están diseñados para tener una amortiguación interna limitada.

Por lo tanto, el "rebote de la rueda" debido a la inercia de la rueda, o el movimiento resonante del peso no suspendido que se mueve hacia arriba y hacia abajo debido a la elasticidad del neumático, sólo se amortigua mal, principalmente por los amortiguadores de la suspensión. Por estas razones, un elevado peso no suspendido reduce el agarre a la carretera y aumenta los cambios de dirección impredecibles en superficies rugosas (además de degradar el confort de marcha y aumentar las cargas mecánicas).

Este peso no suspendido incluye las ruedas y los neumáticos, generalmente los frenos , más un cierto porcentaje de la suspensión, dependiendo de qué parte de la suspensión se mueve con la carrocería y cuánto con las ruedas; por ejemplo, una suspensión de eje macizo no está completamente suspendida. Los principales factores que mejoran el peso no suspendido son un diferencial suspendido (a diferencia del eje vivo ) y frenos internos . (La suspensión de tubo De Dion funciona de manera muy similar a un eje vivo, pero representa una mejora porque el diferencial está montado en la carrocería, lo que reduce el peso no suspendido). Los materiales y tamaños de las ruedas también tendrán un efecto. Las llantas de aleación de aluminio son comunes debido a sus características de peso que ayudan a reducir la masa no suspendida. Las llantas de aleación de magnesio son aún más ligeras pero se corroen fácilmente.

Dado que sólo los frenos de las ruedas motrices pueden estar fácilmente hacia el interior, el Citroën 2CV tenía amortiguadores inerciales en los cubos de las ruedas traseras para amortiguar únicamente el rebote de las ruedas.

Aerodinámica

Las fuerzas aerodinámicas son generalmente proporcionales al cuadrado de la velocidad del aire, por lo que la aerodinámica del automóvil se vuelve rápidamente más importante a medida que aumenta la velocidad. Al igual que los dardos, los aviones, etc., los coches pueden estabilizarse mediante aletas y otros dispositivos aerodinámicos traseros. Sin embargo, además de esto, los coches también utilizan carga aerodinámica o "sustentación negativa" para mejorar el agarre en carretera. Esto es prominente en muchos tipos de autos de carreras, pero también se usa en la mayoría de los autos de pasajeros hasta cierto punto, aunque solo sea para contrarrestar la tendencia del auto a producir sustentación positiva.

Además de proporcionar una mayor adherencia, la aerodinámica del automóvil con frecuencia está diseñada para compensar el aumento inherente del sobreviraje a medida que aumenta la velocidad en las curvas. Cuando un automóvil toma una curva, debe girar alrededor de su eje vertical y trasladar su centro de masa en un arco. Sin embargo, en una curva de radio cerrado (velocidad más baja) la velocidad angular del automóvil es alta, mientras que en una curva de radio más largo (velocidad más alta) la velocidad angular es mucho menor. Por lo tanto, los neumáticos delanteros tienen más dificultades para superar el momento de inercia del coche al entrar en las curvas a baja velocidad, y mucha menos dificultad a medida que aumenta la velocidad en las curvas. Así que la tendencia natural de cualquier coche es subvirar al entrar en curvas de baja velocidad y sobrevirar al entrar en curvas de alta velocidad. Para compensar este efecto inevitable, los diseñadores de automóviles a menudo inclinan el manejo del automóvil hacia un menor subviraje en la entrada de las curvas (por ejemplo, bajando el centro de balanceo delantero ) y agregan una desviación hacia atrás a la carga aerodinámica para compensar en las curvas de mayor velocidad. La tendencia aerodinámica hacia atrás se puede lograr mediante un perfil aerodinámico o "spoiler" montado cerca de la parte trasera del automóvil, pero también se puede lograr un efecto útil moldeando cuidadosamente la carrocería en su conjunto, particularmente las áreas traseras.

En los últimos años, la aerodinámica se ha convertido en un área de creciente interés por parte de los equipos de carreras y de los fabricantes de automóviles. Herramientas avanzadas como los túneles de viento y la dinámica de fluidos computacional (CFD) han permitido a los ingenieros optimizar las características de manejo de los vehículos. Los túneles de viento avanzados como el túnel de viento automotriz Wind Shear's Full Scale, Rolling Road y construido recientemente en Concord, Carolina del Norte, han llevado la simulación de las condiciones en carretera al máximo nivel de precisión y repetibilidad en condiciones muy controladas. De manera similar, el CFD se ha utilizado como herramienta para simular condiciones aerodinámicas, pero mediante el uso de computadoras y software extremadamente avanzados para duplicar digitalmente el diseño del automóvil y luego "probar" ese diseño en la computadora.

Entrega de potencia a las ruedas y frenos.

El coeficiente de fricción del caucho en la carretera limita la magnitud de la suma vectorial de las fuerzas transversales y longitudinales. Por tanto, las ruedas motrices o las que aportan mayor frenada tienden a patinar lateralmente. Este fenómeno suele explicarse mediante el uso del modelo del círculo de fuerzas .

Una razón por la que los autos deportivos suelen tener tracción trasera es que el sobreviraje inducido por energía es útil, para un conductor experto, en curvas cerradas. La transferencia de peso bajo aceleración tiene el efecto contrario y cualquiera de los dos puede dominar, dependiendo de las condiciones. Inducir el sobreviraje aplicando potencia en un automóvil con tracción delantera es posible mediante el uso adecuado del " frenado con el pie izquierdo ". En cualquier caso, esto no es un problema de seguridad importante, porque normalmente no se utiliza energía en situaciones de emergencia. El uso de marchas bajas en pendientes pronunciadas puede provocar cierto sobreviraje.

El efecto del frenado en el manejo se complica por la transferencia de carga , que es proporcional a la aceleración (negativa) multiplicada por la relación entre la altura del centro de gravedad y la distancia entre ejes. La dificultad es que la aceleración en el límite de adherencia depende de la superficie de la carretera, por lo que con la misma proporción de fuerza de frenado delantera y trasera, un automóvil subvirará al frenar en superficies resbaladizas y sobrevirará al frenar con fuerza en superficies sólidas. La mayoría de los coches modernos combaten esto variando de alguna manera la distribución de la frenada. Esto es importante con un centro de gravedad alto, pero también se hace en coches con centro de gravedad bajo, de los que se espera un mayor nivel de prestaciones.

Direccion

Dependiendo del conductor, la fuerza de dirección y la transmisión de las fuerzas de la carretera al volante y la relación entre los giros del volante y las ruedas de la carretera afectan el control y la conciencia. El juego (rotación libre del volante antes de que giren las ruedas) es un problema común, especialmente en modelos antiguos y automóviles desgastados. Otra es la fricción. La dirección de piñón y cremallera generalmente se considera el mejor tipo de mecanismo para la eficacia del control. El varillaje también contribuye al juego y la fricción. La rueda (desplazamiento del eje de dirección desde la zona de contacto ) proporciona parte de la tendencia al autocentrado.

La precisión de la dirección es especialmente importante sobre hielo o nieve dura, donde el ángulo de deslizamiento en el límite de adherencia es menor que en carreteras secas.

El esfuerzo de dirección depende de la fuerza hacia abajo sobre los neumáticos de dirección y del radio de la zona de contacto. Entonces, para una presión constante de los neumáticos, es como la potencia 1,5 del peso del vehículo. La capacidad del conductor para ejercer par sobre las ruedas varía de manera similar con su tamaño. Las ruedas deben girarse más en un automóvil más largo para girar con un radio determinado. La dirección asistida reduce la fuerza requerida a expensas de la sensación. Es útil, sobre todo al estacionar, cuando el peso de un vehículo con la parte delantera pesada excede aproximadamente diez o quince veces el peso del conductor, para conductores con discapacidades físicas y cuando hay mucha fricción en el mecanismo de dirección.

La dirección en las cuatro ruedas ha comenzado a utilizarse en automóviles de carretera (algunos vehículos de reconocimiento de la Segunda Guerra Mundial la tenían). Alivia el efecto de la inercia angular al hacer que todo el automóvil se mueva antes de que gire en la dirección deseada. También se puede utilizar, en el otro sentido, para reducir el radio de giro. Algunos coches harán uno u otro, dependiendo de la velocidad.

Los cambios en la geometría de la dirección debido a baches en el camino pueden hacer que las ruedas delanteras giren en diferentes direcciones juntas o independientemente una de otra. El varillaje de dirección debe diseñarse para minimizar este efecto.

Control de estabilidad electrónica

El control electrónico de estabilidad (ESC) es una tecnología computarizada que mejora la seguridad de la estabilidad de un vehículo al intentar detectar y prevenir derrapes. Cuando el ESC detecta una pérdida de control de la dirección, el sistema aplica frenos individuales para ayudar a "dirigir" el vehículo hacia donde el conductor quiere ir. El frenado se aplica automáticamente a ruedas individuales, como la rueda delantera exterior para contrarrestar el sobreviraje o la rueda trasera interior para contrarrestar el subviraje.

El control de estabilidad de algunos automóviles puede no ser compatible con algunas técnicas de conducción, como el sobreviraje inducido por energía. Por tanto, es preferible, al menos desde un punto de vista deportivo, que pueda desactivarse.

Alineación estática de las ruedas.

Por supuesto, las cosas deberían ser iguales, a izquierdas y derechas, para los coches de carretera. La inclinación afecta la dirección porque un neumático genera una fuerza hacia el lado hacia el que se inclina la parte superior. Esto se llama empuje de inclinación. Se utiliza una inclinación negativa delantera adicional para mejorar la capacidad de giro de los automóviles con una ganancia de inclinación insuficiente.

Rigidez del marco

El marco puede flexionarse con la carga, especialmente al girar en los baches. Se considera que la rigidez ayuda al manejo. Al menos esto simplifica el trabajo de los ingenieros de suspensiones. Algunos coches, como el Mercedes-Benz 300SL, tenían puertas altas para permitir un marco más rígido.

Conductor manejando el auto

El manejo es una propiedad del automóvil, pero diferentes características funcionarán bien con diferentes conductores.

Familiaridad

Cuanta más experiencia tenga una persona con un automóvil o tipo de automóvil, más probabilidades tendrá de aprovechar al máximo sus características de manejo en condiciones adversas. [9]

Posición y apoyo al conductor.

Condiciones externas que afectan el manejo.

Clima

El clima afecta el manejo al cambiar la cantidad de tracción disponible en una superficie. Diferentes neumáticos funcionan mejor en diferentes climas. Las aguas profundas son una excepción a la regla de que los neumáticos más anchos mejoran el agarre en carretera.

Condiciones del camino

Los coches con suspensiones relativamente blandas y con poco peso no suspendido se ven menos afectados por las superficies irregulares, mientras que en superficies planas y lisas, cuanto más rígidas, mejor. Los peligros son agua, hielo, aceite, etc. inesperados.

Problemas comunes de manejo

Cuando cualquier rueda deja de tocar la carretera, se produce un cambio en el manejo, por lo que la suspensión debe mantener las cuatro (o tres) ruedas en la carretera a pesar de las curvas cerradas, los desvíos y los baches del camino. Es muy importante por motivos de manejo, entre otros, no quedarse sin recorrido de suspensión ni "abajo" ni "arriba".

Generalmente es más deseable ajustar el automóvil para una pequeña cantidad de subviraje , de modo que responda de manera predecible a un giro del volante y las ruedas traseras tengan un ángulo de deslizamiento menor que las ruedas delanteras. Sin embargo, es posible que esto no se pueda lograr en todas las cargas, condiciones climáticas y de la carretera, rangos de velocidad o al girar al acelerar o frenar. Idealmente, un automóvil debería transportar pasajeros y equipaje cerca de su centro de gravedad y tener una carga de neumáticos, un ángulo de inclinación y una rigidez de balanceo similares delante y detrás para minimizar la variación en las características de manejo. Un conductor puede aprender a lidiar con un sobreviraje o subviraje excesivo, pero no si varía mucho en un corto período de tiempo.

Las fallas de manejo comunes más importantes son;

Compromisos

La calidad de marcha y el manejo siempre han sido un compromiso: con el tiempo, la tecnología ha permitido a los fabricantes de automóviles combinar más de ambas características en el mismo vehículo. Los altos niveles de comodidad son difíciles de conciliar con un centro de gravedad bajo, resistencia al balanceo de la carrocería, baja inercia angular, soporte para el conductor, sensación de dirección y otras características que hacen que un automóvil se maneje bien.

En el caso de los coches de producción normal, los fabricantes se equivocan con el subviraje deliberado, ya que es más seguro para conductores inexpertos o distraídos que el sobreviraje. Otros compromisos implican comodidad y utilidad, como la preferencia por una marcha más suave o más capacidad de asientos .

Los frenos internos mejoran tanto el manejo como la comodidad, pero ocupan espacio y son más difíciles de enfriar. Los motores grandes tienden a hacer que la parte delantera o trasera del coche sea pesada. La economía de combustible, mantenerse fresco a altas velocidades, la comodidad de marcha y el desgaste prolongado tienden a entrar en conflicto con el agarre en carretera, mientras que el agarre en carretera mojada, seca, en aguas profundas y con nieve no son exactamente compatibles. La suspensión delantera de brazo en A o horquilla tiende a brindar un mejor manejo, porque brinda a los ingenieros más libertad para elegir la geometría y más agarre en la carretera, porque la inclinación se adapta mejor a los neumáticos radiales que el puntal MacPherson , pero ocupa más espacio.

La antigua tecnología de suspensión trasera de eje vivo , familiar del Ford Modelo T , todavía se usa ampliamente en la mayoría de los vehículos utilitarios deportivos y camionetas, a menudo por motivos de durabilidad (y costo). La suspensión de eje vivo todavía se usa en algunos autos deportivos, como el Ford Mustang (años de modelo anteriores a 2015), y es mejor para las carreras de resistencia, pero generalmente tiene problemas de agarre en curvas con baches, curvas rápidas [ cita necesaria ] y estabilidad a altas velocidades. velocidades en rectas llenas de baches.

Modificaciones y ajustes del mercado de accesorios.

Bajar el centro de gravedad siempre ayudará al manejo (además de reducir la posibilidad de vuelco). Esto se puede hacer hasta cierto punto usando ventanas de plástico (o ninguna) y materiales livianos para el techo, el capó y la tapa del maletero, reduciendo la distancia al suelo, etc. Aumentar la vía con ruedas "invertidas" tendrá un efecto Efecto similar, pero cuanto más ancho es el automóvil, menos espacio libre tiene en la carretera y más lejos puede tener que desviarse para evitar un obstáculo.

Resortes y/o amortiguadores más rígidos, tanto delanteros como traseros, generalmente mejorarán el manejo en superficies casi perfectas, mientras que empeorarán el manejo en condiciones de carretera menos que perfectas al "saltarse" el automóvil (y destruir el agarre), lo que dificulta el manejo del vehículo. difícil. Los kits de suspensión de alto rendimiento del mercado de accesorios generalmente están disponibles.

Las ruedas más ligeras (principalmente de aleación de aluminio o magnesio) mejoran el manejo y el confort de marcha al reducir el peso no suspendido.

El momento de inercia se puede reducir utilizando parachoques y aletas (guardabarros) más ligeros, o ninguno en absoluto.

La corrección de las condiciones de subviraje o sobreviraje se logra aumentando o disminuyendo el agarre en los ejes delantero o trasero. Si el eje delantero tiene más agarre que un vehículo similar con características de dirección neutral, el vehículo se sobrevirará. El vehículo que sobrevira puede "ajustarse" aumentando con suerte el agarre del eje trasero o, alternativamente, reduciendo el agarre del eje delantero. Lo contrario ocurre con un vehículo con subviraje (el eje trasero tiene un exceso de agarre, que se soluciona aumentando el agarre delantero o reduciendo el agarre trasero). Las siguientes acciones tenderán a "aumentar el agarre" de un eje. Aumentar la distancia del brazo de momento al cg, reducir la transferencia de carga lateral (suavizar los golpes, suavizar las barras estabilizadoras, aumentar el ancho de vía), aumentar el tamaño de la zona de contacto de los neumáticos, aumentar la transferencia de carga longitudinal a ese eje y disminuir la presión de los neumáticos.

Coches con problemas de manejo inusuales.

Ciertos vehículos pueden verse involucrados en una proporción desproporcionada de accidentes de un solo vehículo ; sus características de manejo pueden influir:

Ford y Firestone , los fabricantes de neumáticos, se acusaron mutuamente, atribuyéndose la culpa final a las prácticas de control de calidad en una planta de Firestone que estaba en huelga . Los neumáticos de otra planta de Firestone no estaban asociados con este problema. Un documento interno fechado en 1989 afirma
Ingeniería ha recomendado el uso de presiones de neumáticos por debajo de los niveles máximos de inflado permitidos para todos los neumáticos UN46. Como se describió anteriormente, la presión reducida de los neumáticos aumenta el subviraje y reduce la capacidad máxima en curva (ambas influencias "estabilizadoras"). Esta práctica se ha utilizado habitualmente en aplicaciones de camionetas pick-up y camionetas de servicio pesado para asegurar un subviraje adecuado en todas las condiciones de carga. Nissan (Pathfinder), Toyota, Chevrolet y Dodge también reducen la presión de los neumáticos para aplicaciones seleccionadas. Si bien no podemos estar seguros de sus razones, las similitudes en la carga del vehículo sugieren que mantener un nivel mínimo de subviraje en condiciones de carga trasera puede ser el factor convincente. [dieciséis]
Esto contribuyó a la acumulación de calor y al deterioro de los neumáticos bajo el uso sostenido a alta velocidad y, finalmente, a la falla del neumático más estresado. Por supuesto, la posibilidad de que una construcción de neumáticos ligeramente inferior a la estándar y una tensión ligeramente superior a la media de los neumáticos, ninguna de las cuales sería problemática en sí misma, resulten en combinación en fallas de los neumáticos es bastante probable. La controversia continúa sin conclusiones inequívocas, pero también llamó la atención del público sobre una incidencia generalmente alta de accidentes por vuelco que involucran SUV, que los fabricantes continúan abordando de diversas maneras. Una investigación posterior de la NHTSA sobre datos de accidentes del mundo real mostró que los SUV en cuestión no tenían más probabilidades de volcarse que cualquier otro SUV, después de una separación de la banda de rodadura. [17]

Ver también

Referencias

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  3. ^ Roper, L. David. "Datos del Tesla Model S". Archivado desde el original el 11 de septiembre de 2019 . Consultado el 5 de abril de 2015 .
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