GESTION DE NEUMATICOS
GESTION DE NEUMATICOS
Sabemos que en las frenadas, según esté el balance de pesos y el centro de gravedad, el coche se “clavará” de delante y se levantará de atrás, lo que degrada seriamente las ruedas delanteras, para evitarlo habría que atrasar el centro de gravedad (a partir de ahora CG), por lo que en las curvas rápidas las ruedas delanteras tendrán un agarre escaso, lo que sumado a la fuerza centrífuga tenderá a sacar el coche de la trazada de la curva, pero como las ruedas “se agarran” al suelo, el resultado es una torsión en el coche, de tal manera que la zona exterior (la del lado que tiende a salirse) se hunde y la interior se levanta. Esto significa un desgaste extremo de la banda exterior de rodadura de las ruedas, de las 4 ruedas, pero sobre todo en las exteriores a la curva (esquina en rojo del dibujo). Desgaste inasumible por su cuantía.
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Para evitar este efecto se le da una inclinación a las ruedas con respecto a la vertical.
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Ese es el ángulo de caída (”camber” en inglés), que será positivo si en reposo la parte superior de la rueda está más alejada que la inferior respecto al eje central del coche (la rueda está tumbándose hacia fuera). Negativo si es la parte inferior la que está más alejada.
Es precisamente un camber negativo el que compensa este problema con las ruedas exteriores en los giros (aumentando el mismo efecto en las internas, pero estas tienen menos carga sobre el suelo).
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Pero no hay nada perfecto, si corremos con un camber negativo, en las curvas iremos más rápido sin castigar tanto los neumáticos, pero en las aceleraciones y en las frenadas la dirección se desestabilizará, haciendo que el coche tenga tendencia a desplazarse lateralmente por un agarre insuficiente de las ruedas al suelo.
Gracias al ángulo de salida, (kingpin inclination, en inglés), podemos corregir esta situación.
Es el ángulo que forma el pivote o eje de la dirección con la vertical.
El que resta entre el ángulo de salida y el de caída es el ángulo incluso (en la figura de al lado, al ser el de caída de 0º, el de salida coincide con el incluso). Si la rueda tiene además ángulo de caída, si es positivo habrá que sumarlo al de salida para conocer el incluso, o restarlo si es negativo.
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Prolongando la línea del pivote hasta su intersección con el suelo, si este punto está entre el centro de rueda y el exterior del coche, el ángulo será negativo, y si está hacia dentro, positivo.
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Resulta necesario en los coches de serie con objeto de aproximar la huella de contacto al punto donde se considera aplicada la fuerza normal de esa rueda, evitando así el desgaste prematuro de rodamientos y manguetas.
En el caso de la F1, el preservar los rodamientos y manguetas no es importante (se cambian cada carrera y solucionado), la ventaja viene en el comportamiento dinámico del coche, sobre todo en las frenadas y aceleración.
Con una salida positiva, d>0, en el momento de la frenada el par de fuerzas producido en cada neumático por la fuerza de rozamiento y el peso del vehículo (figura derecha, lado izquierdo) tiende a desestabilizar el coche por tender a abrir la dirección, al contrario de lo que ocurre si es negativo, que tiende a cerrarla, lo que además corrige algo la pisada en el suelo de la rueda interior de giro.
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Con respecto al camber o caída, se hace necesario indicar que al contrario de lo que ocurre en un coche “normal”, en un F1 no existe ese “balanceo” (por llamarlo de alguna manera), no en lo que respecta al chasis, ya que debido a sus prestaciones tal balanceo es inferior a 1 décima de grado, por lo que mecánicamente el balanceo es prácticamente nulo. Pero ocurre que aunque mecánicamente no existe ese balanceo, el resultado de dichas fuerzas sobre los neumáticos nos deja a estos elementos en las mismas condiciones que si el balanceo fuese mecánico, aunque en realidad el efecto se produzca solo en las ruedas, puesto que la goma tiende a deformarse.
En este caso de la F1 concretamente, lo que hace el camber es cambiar la rigidez a deformación del neumático, y por lo tanto su capacidad de transmitir esfuerzos longitudinales y laterales. Y por ello, variar el comportamiento y prestaciones del coche.
Así, en el neumático de apoyo (exterior de la curva) un camber negativo aporta dentro de unos limites una mayor adherencia lateral, a costa de una menor adherencia longitudinal, y en el del lado interior de la curva, al revés, un camber negativo resta adherencia lateral, y longitudinal.
Cuántas veces hemos oído a los pilotos decir que su coche sobre-viraba demasiado o sub-viraba demasiado.
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Pues lo que están sufriendo es un mal ajuste entre las cargas aerodinámicas y mecánicas en giro, los ángulos de caída, los ajustes de las suspensiones y las presiones de los neumáticos (básicamente).
En un resumen tosco pero correcto en concepto, se sobrevira cuando al coche se le va la trasera en las curvas, y al contrario, cuando es el morro el que se desliza, se dice que subvira.
:Para evitar este efecto se le da una inclinación a las ruedas con respecto a la vertical.
:Ese es el ángulo de caída (”camber” en inglés), que será positivo si en reposo la parte superior de la rueda está más alejada que la inferior respecto al eje central del coche (la rueda está tumbándose hacia fuera). Negativo si es la parte inferior la que está más alejada.
Es precisamente un camber negativo el que compensa este problema con las ruedas exteriores en los giros (aumentando el mismo efecto en las internas, pero estas tienen menos carga sobre el suelo).
:Pero no hay nada perfecto, si corremos con un camber negativo, en las curvas iremos más rápido sin castigar tanto los neumáticos, pero en las aceleraciones y en las frenadas la dirección se desestabilizará, haciendo que el coche tenga tendencia a desplazarse lateralmente por un agarre insuficiente de las ruedas al suelo.
Gracias al ángulo de salida, (kingpin inclination, en inglés), podemos corregir esta situación.
Es el ángulo que forma el pivote o eje de la dirección con la vertical.
El que resta entre el ángulo de salida y el de caída es el ángulo incluso (en la figura de al lado, al ser el de caída de 0º, el de salida coincide con el incluso). Si la rueda tiene además ángulo de caída, si es positivo habrá que sumarlo al de salida para conocer el incluso, o restarlo si es negativo.
:Prolongando la línea del pivote hasta su intersección con el suelo, si este punto está entre el centro de rueda y el exterior del coche, el ángulo será negativo, y si está hacia dentro, positivo.
::Resulta necesario en los coches de serie con objeto de aproximar la huella de contacto al punto donde se considera aplicada la fuerza normal de esa rueda, evitando así el desgaste prematuro de rodamientos y manguetas.
En el caso de la F1, el preservar los rodamientos y manguetas no es importante (se cambian cada carrera y solucionado), la ventaja viene en el comportamiento dinámico del coche, sobre todo en las frenadas y aceleración.
Con una salida positiva, d>0, en el momento de la frenada el par de fuerzas producido en cada neumático por la fuerza de rozamiento y el peso del vehículo (figura derecha, lado izquierdo) tiende a desestabilizar el coche por tender a abrir la dirección, al contrario de lo que ocurre si es negativo, que tiende a cerrarla, lo que además corrige algo la pisada en el suelo de la rueda interior de giro.
:Con respecto al camber o caída, se hace necesario indicar que al contrario de lo que ocurre en un coche “normal”, en un F1 no existe ese “balanceo” (por llamarlo de alguna manera), no en lo que respecta al chasis, ya que debido a sus prestaciones tal balanceo es inferior a 1 décima de grado, por lo que mecánicamente el balanceo es prácticamente nulo. Pero ocurre que aunque mecánicamente no existe ese balanceo, el resultado de dichas fuerzas sobre los neumáticos nos deja a estos elementos en las mismas condiciones que si el balanceo fuese mecánico, aunque en realidad el efecto se produzca solo en las ruedas, puesto que la goma tiende a deformarse.
En este caso de la F1 concretamente, lo que hace el camber es cambiar la rigidez a deformación del neumático, y por lo tanto su capacidad de transmitir esfuerzos longitudinales y laterales. Y por ello, variar el comportamiento y prestaciones del coche.
Así, en el neumático de apoyo (exterior de la curva) un camber negativo aporta dentro de unos limites una mayor adherencia lateral, a costa de una menor adherencia longitudinal, y en el del lado interior de la curva, al revés, un camber negativo resta adherencia lateral, y longitudinal.
Cuántas veces hemos oído a los pilotos decir que su coche sobre-viraba demasiado o sub-viraba demasiado.
::Pues lo que están sufriendo es un mal ajuste entre las cargas aerodinámicas y mecánicas en giro, los ángulos de caída, los ajustes de las suspensiones y las presiones de los neumáticos (básicamente).
En un resumen tosco pero correcto en concepto, se sobrevira cuando al coche se le va la trasera en las curvas, y al contrario, cuando es el morro el que se desliza, se dice que subvira.