Ultima Actualizacion 01/03/2009    |   Balanceo del Chasis...........

Continuando con el análisis del resto de los elementos que componen la suspensión de nuestro automodelo deberemos comprender como influye la inclinación y longitud de los trapecios en el comportamiento de nuestro 1:8 TT, pero primero necesitamos conocer algunos conceptos teóricos sobre el centro de gravedad y centro de balanceo, y como afectan su ubicación al comportamiento de nuestros automodelos en el paso por curva.

Como podemos comprobar observando un Mugen, un kyosho, un Hobao o cualquier otro automodelo de 1:8 TT, la distribución de masas de cada uno es diversa según la configuración que diseñe cada fabricante. Unos tienen el peso mas adelantado, otros mas atrasado, otros mas centrado, etc.... A este diseño hay que añadirle los elementos adicionales que debemos instalar tales como motor, escape, etc...

Desde un punto de vista teórico la masa de todos estos elementos que están unidos entre si podría considerarse concentrada en un único punto y su comportamiento sería equivalente, a este punto se le denomina centro de gravedad que es propio de cada atomodelo según sus características.

Igualmente de forma teórica , cuando nuestro coche se balancea lateralmente por acción de la fuerza de apoyo al tomar una curva, existe un punto alrededor del cual podemos considerar que rota lateralmente todo el coche, a dicho punto se le denomina centro de balanceo y se le conoce con las siglas CB. En algunos tratados ingleses a este punto se le denomina Roll Center y en este caso se le identifica por las siglas RC. Y dicho en otras palabras el CB ó RC es el único punto donde al aplicar una fuerza dicha fuerza no genera ningún balanceo o rotación de nuestro chasis.

Conviene aclarar que aunque tendríamos dos tipos de balanceo, uno alrededor del eje longitudinal del coche, es decir la rotación a izquierda o derechas, y otro alrededor del eje transversal del coche, es decir balanceo hacia delante o hacia atrás al frenar o acelerar, por el momento nos centraremos en tratar el balanceo o rotación longitudinal.

El Toerema de Kenedy:

El CB o centro de balanceo de nuestro coche podemos calcularlo aplicando el teorema de Kennedy que dice que si tres objetos están unidos entre si , deben existir al menos tres puntos denominados polos que serán los focos o centros de movimiento de dichos objetos y que además dichos centros de movimiento estarán siempre alineados.

¿Cómo se aplica este teorema tan abstracto a nuestros coches de R/C? Pues de una forma mas sencilla de lo que en principio parece. Si partimos de considerar la rueda, su llanta y la mangueta de nuestro automodelo como un objeto único, tenemos que este conjunto se une al chasis por dos trapecios uno inferior y otro superior. Por lo que si queremos conocer el centro de balanceo (CB) que tiene el conjunto rueda, trapecios, chasis del tren trasero o delantero (de momento analizaremos cada tren por separado) lo podríamos hacer de la siguiente forma.

La rueda y el trapecio superior por ejemplo están unidos por el eje o pasador que va situado en la parte superior de la mangueta, por lo cual ese es uno de los polos del movimiento entre trapecio superior y rueda. Lo mismo ocurre con la parte inferior de la mangueta y el trapecio inferior por lo que el eje inferior de la mangueta es también un polo de movimiento de estos dos elementos.

Así mismo el trapecio superior se une al chasis generalmente por una rotula anclada en la parte inferior lateral de la mariposa del amortiguador, por lo que dicha rotula será también uno de los polos de movimiento entre el trapecio superior y el chasis. De la misma forma ocurre con el trapecio inferior y el chasis que se unen en el eje que representa el pasador que sujeta dicho trapecio inferior al chasis y que también es otro polo de estos dos últimos elementos
 

Si prolongamos las líneas imaginarias que unirían los polos de cada par de elementos (trapecio superior-rueda con trapecio superior-chasis y por otro lado trapecio inferior-rueda con trapecio inferior-chasis) ya que según el teorema de Kennedy los polos deben estar alineados, el tercer polo debe estar también alineado con cada uno de los anterior, por lo que estas líneas de prolongación se cortarían en un punto (I) que es el tercer polo común a todos los elementos que hemos utilizado para su calculo es decir, trapecios superiores e inferiores, rueda y chasis.

Para conocer como todo este conjunto se comporta respecto al terreno, por el mismo razonamiento que antes ya tenemos uno de sus polos y nos faltaría conocer los otros dos, pero por el teorema de Kennedy nuevamente sabemos que este punto I deben estar alienado con los otros dos polos.

 

Para encontrarlos buscaremos cual es el eje que relaciona a las ruedas con el terreno, que no es otro que la parte inferior de cada rueda que está en contacto con el firme de nuestro circuito, por lo que, aplicando el razonamiento a ambas ruedas, uniremos el punto de contacto de las mismas con el terreno y el punto I calculado anteriormente, y así obtendremos que ambas líneas de cruzan nuevamente en un punto que será el polo común entre el terreno, las dos ruedas y nuestro chasis.

Dicho punto es el denominado CB o Centro de rotación longitudinal alrededor del cuál se balancea todo ese tren (delantero o trasero) según la posición de los trapecios en ese momento.

 

Este punto no es siempre es constante ya que lógicamente nuestro coche al rodar por el circuito varía la posición de los trapecios por efecto de las irregularidades del terreno y los cambios de dirección que realizamos, pero si fuésemos capaces de poder dibujar el camino que sigue el CB cuando el coche se encuentra en movimiento veríamos que describe un movimiento circular por lo que a efectos prácticos podemos tomar como punto CB el punto central de la circunferencia que el CB describe mientras rodamos por el circuito.

En la práctica:

En la práctica cuando tomamos una curva el peso del coche tiende a desplazarse hacia el exterior de la misma por la fuerza centrífuga comprimiendo los muelles de los amortiguadores de la parte exterior de la curva y haciendo que se extiendan a su vez los de la parte interior, lo que hace que el coche tienda a balancearse lateralmente alrededor del centro de balanceo o CB, es decir el tomar una curva origina una rotación del chasis que debe ser compensada por nuestra suspensión para mantener la estabilidad de nuestro automodelo.

Esta rotación del chasis se produce porque por un lado tenemos la fuerza centrífuga aplicada sobre el CG (centro de gravedad) de nuestro coche, mientras que por el otro la adherencia de las ruedas aplica otra fuerza igual y en sentido contrario sobre el CB (centro de balanceo), lo que da lugar a un "par" de fuerzas opuestas que obliga al chasis a rotar .
 

Recordemos además de cuando estudiamos física, que en un "par" de fuerzas no solo tiene importancia la magnitud de dichas fuerzas, si no la distancia que las separa, que al fin y al cabo hace de brazo de palanca con el que trabaja el "par" de fuerzas, por lo que fuerzas iguales situadas a mayores distancia una de otra generan siempre un mayor "par".

Dicha rotación de chasis por efecto del "par" que se crea al tomar una curva, cesa cuando la fuerza que generan al comprimirse los muelles de los amortiguadores de la parte exterior de la curva iguala al "par" de fuerzas que se ha creado al tomar la curva.

Una primera acción para evitar el balanceo sería poner unos muelles duros que rápidamente compensaran el balanceo y nos permitieran por lo tanto conseguir una mayor de estabilidad de nuestro chasis, pero esto puede ser claramente perjudicial si por ejemplo el terreno es bacheado, donde necesitamos de unos muelles mas blandos que permitan que nuestras ruedas estén el mayor tiempo posible en contacto con el terreno.

Para poder compensar este efecto de rotación o balanceo lateral del chasis sin tener que recurrir obligatoriamente a muelles duros tendremos que aprender a configurar nuestro automodelo mediante otras opciones que nos permitan reducir esta tendencia y esto lo conseguiremos mediante alguna o varias de las cuatro formas siguientes:
 

Con objeto de hacer que el CB se sitúe lo mas cercano posible del CG para reducir el par de giro, debemos tener en cuenta que si actuamos sobre los trapecios:
 

Por tanto debemos recordar que si necesitamos que un tren tenga una entrada o salida de curva mas agresiva, con mas agarre, y mas rápida, tendremos que tender a inclinar y a acortar los trapecios, mientras que para que el giro sea menos agresivo y el chasis se balancee mas tenderemos a poner los trapecios mas paralelos y de mayor longitud.

En general podemos decir que el ángulo de inclinación del trapecio superior relativo al inferior determina donde estará situado el CB y la longitud del trapecio superior determina cuanto cambia la posición del CB cuando el chasis se balancea.

Así, un trapecio superior paralelo y largo situará el CB muy bajo y así permanecerá mientras tomamos la curva por lo que nuestro coche se balanceará mucho hacia el exterior de la curva.

Un trapecio superior inclinado y corto situará el CB muy arriba por lo que el chasis tenderá a balancearse muy poco y además tenderá rápidamente a recuperarse

Un trapecio superior paralelo y corto hará que el coche se balancee bastante al inicio de la curva pero este balanceo tenderá a disminuir, por lo el chasis se balanceará mucho al principio de la curva pero rápidamente cesará el balanceo comportándose noblemente a mitad de la curva.

Por último, un trapecio superior inclinado y largo reducirá la tendencia al balanceo al inicio de la curva y así permanecerá mientras tomamos la curva.

Por último y no por ello menos importante debemos considerar que ambos trenes están unidos por el chasis de forma que ambos centros de balanceo, el del tren trasero y el del tren delantero están relacionados y según actuemos sobre uno así repercutirá sobre el otro de forma que el tren que tenga el CB mas alto tenderá a tener mas agarre y viceversa.

En general en circuitos muy bacheados es mejor tender a situar el CB mas alto para prevenir el balanceo y evitar que el coche vaya de lado a lado cuando pasa por lo baches al permitirnos utilizar unos muelles mas blandos que absorban mejor lo baches. Por el contrario en circuitos lisos deberemos tender a situar el CB muy bajo y para evitar el balanceo utilizaremos muelles mas duros que darán mayor agilidad al coche.