1. Carga normal sobre la rueda y su adherencia
2. La carga dinámica como factor limitador de la adherencia del coche
3. El centro de gravedad y la diferencia de carga dinámica
4. La diferencia de carga dinámica y el balanceo

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Adherencia de la rueda y carga din�mica 10-11-2006
  Adso de Terralba
Una de las características más importantes de los neumáticos en lo que afecta a las reacciones del coche en curva es el modo en que su capacidad de adherencia varía en función de la fuerza vertical sobre ellos.

Esta carga viene dada tanto por el peso en estático del vehículo como por la mal llamada «transferencia de pesos» (nota lingüística). El primero de ellos, el peso que el vehículo podrá llegar a soportar, impondrá un dimensionado mínimo de los neumáticos (que, en general, se ve ampliamente satisfecho por requerimientos estéticos imperantes al respecto del tamaño de las ruedas en la actualidad).

Por su parte, las variaciones de fuerza vertical que los neumáticos soportarán a consecuencia de las aceleraciones sufridas por la carrocería durante la conducción imponen unos condicionantes de diseño más relacionadas con los ajustes de suspensión y amortiguación. Estos factores son aprovechados como medio de darle al coche la forma de reaccionar que el constructor desee imponerle.

En general, la física básica indica que la fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza perpendicular a la superficie de contacto entre dos cuerpos. Tanto más se incremente esta fuerza perpendicular (vertical, si consideramos una superficie de contacto horizontal), tanto más aumentará la fuerza de rozamiento.

Los neumáticos, en cambio, reaccionan de forma ligeramente distinta. Obviamente, la fuerza de agarre máxima que un neumático puede proporcionar aumentará conforme se incremente la fuerza que caiga sobre él, pero lo hará a un ritmo cada vez menor puesto que el coeficiente de rozamiento descenderá. Es decir, si se duplica la carga que descansa sobre un neumático, el agarre máximo que podrá proporcionar no llegará a ser el doble que el original; será algo menor.

La influencia del peso puede verse en este documento, en el que Goodyear ofrece unas gráficas de los neumáticos que comercializa para los vehículos de la Fórmula SAE. Si bien los valores numéricos deben tomarse con suma cautela, porque aseguran una capacidad de agarre inesperable en este tipo de ruedas, pueden compararse varias curvas de una misma gráfica y ver cómo las correspondientes a mayores fuerzas verticales van mostrando incrementos de fuerza cada vez menores.

Para ilustrar este texto, recurriremos a una gráfica más académica y sencilla de interpretar, y que representa aproximadamente la reacción de los neumáticos empleados en automóviles de calle. Se muestran las curvas fuerza-deriva para tres cargas verticales distintas: 200, 400 y 600 kg. La de 400 kg podría ser la que soportara en estático el neumático delantero de un vehículo de cerca de 1400 kg con un reparto de pesos de 60/40%.

Con esa carga de 400 kg (unos 3.920 N), la máxima fuerza lateral posible quedaría en torno a los 3.700 N. Puesto que F=µN, podemos obtener con una simple división que el máximo coeficiente de rozamiento µ en tales circunstancias sería de aproximadamente 0,96. El mismo cálculo nos daría un coeficiente de 0,98 para la curva de 200 kg, y de 0,90 para la de 600 kg.

Si se repitiera este proceso para un gran número de pesos diferentes, se podría trazar una curva que mostrara la fuerza lateral máxima obtenible en función de la fuerza vertical soportada. En el caso de nuestra rueda ficticia, tendría un aspecto similar al mostrado en la figura. La línea punteada muestra el trazo que tendría la curva si su comportamiento fuera perfectamente lineal, como sugeriría la física básica de la fricción.


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