Cuando se habla del comportamiento dinámico de un vehículo, ya sea de competición o de calle, se suelen usar las palabras “subviraje” y “sobreviraje”. Sin embargo, pese a que su empleo es bastante común, sus significados no son tan conocidos. Y, mucho menos, a qué se debe que un coche sea subvirador o sobrevirador. En tan sólo dos artículos vamos a intentar aclarar estos dos conceptos, de nuevo totalmente relacionados con la aerodinámica.
Para comenzar, tenemos que hablar sobre dos ideas fundamentales a la hora de estudiar el comportamiento de un coche. Se trata del centro de gravedad y del centro de presiones.
El centro de gravedad se podría definir como el punto en el que se pueden concentrar todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo debido a su masa. Es decir, si cogemos la contribución de dichas fuerzas en todos y cada uno de los pequeños átomos que forman un objeto y los concentramos en un punto, tendríamos el centro de gravedad. Como hemos dicho, en ingeniería, para simplificar los problemas, calculamos las fuerzas que sufre el cuerpo que estudiemos (un coche, por ejemplo) aplicadas sobre ese punto.
Ojo, este centro de gravedad no tiene por qué estar colocado exactamente en el centro del cuerpo. Por ejemplo, en el caso de un coche, si tiene más peso en la parte delantera que en la trasera, su centro de gravedad estará por delante del centro geométrico del vehículo. Y viceversa. En la imagen siguiente podéis ver un ejemplo de centro de gravedad.
Centrándonos en los coches de competición y más en concreto en los Fórmula 1. ¿Qué se suele buscar a la hora de diseñar un monoplaza? Una de las condiciones imprescindibles es que el centro de gravedad debe estar lo más bajo posible. Al circular en curva, cuanto más alto sea el centro de gravedad, más carga tienen que soportar las ruedas exteriores. Esto se puede entender mejor con vehículos grandes.
Cuando un camión está realizando una curva a una velocidad alta, podemos ver cómo da la sensación de que va a volcar hacia el exterior de la curva. Esto se debe a que su centro de gravedad está situado bastante arriba, por la carga que lleva dentro de la caja. En un Fórmula 1, sin embargo, este movimiento de “vuelco” es mucho más pequeño, ya que su centro de gravedad es mucho más bajo. Así, además de impedir el vuelco a alta velocidad, se consigue que todas las ruedas (interiores y exteriores) se mantengan en contacto con el asfalto y el agarre sea mayor.
Por otro lado, tenemos el centro de presiones, que es un concepto puramente aerodinámico. El centro de presiones es el punto del cuerpo donde se aplican la resultante de las fuerzas aerodinámicas (que como sabéis, podemos descomponer en lift y drag). Al igual que el centro de gravedad, no tiene por qué coincidir con el centro geométrico del vehículo. De hecho, lo más normal es que ninguno de los tres puntos coincida.
La posición de este punto también se puede modificar. Si tenemos un monoplaza que genera más carga aerodinámica en la parte frontal que en la trasera, tendremos un centro de presiones desplazado hacia adelante. Lo contrario ocurrirá con un vehículo con mucho alerón trasero.
Ahora que ya hemos hablado sobre qué son estos dos puntos, podemos comenzar a entender qué significa que un vehículo sea subvirador o sobrevirador. Ambos conceptos se refieren a cómo se comporta un coche al realizar una curva.
Mientras está girando, un vehículo subvirador tenderá a salirse recto de la curva, es decir, a irse hacia fuera. Sin embargo, un vehículo sobrevirador girará más de la cuenta y acabará yéndose hacia al interior, probablemente realizando un trompo. Se suele decir que un vehículo sobrevirador es inestable.
De hecho, los coches de calle que usamos en nuestro día a día tienen que ser siempre subviradores. ¿Por qué? Para poder mantener el control en caso de entrar en una curva a alta velocidad. Este mismo comportamiento (aunque más variable) se espera en los monoplazas de F1. Sin embargo, en otras categorías como los rallies, donde los pilotos hacen derrapar mucho más las ruedas traseras, tenemos coches sobreviradores.
Ahora bien, ¿qué tiene que ver la posición de los centros de gravedad y de presiones con que un vehículo sea subvirador o sobrevirador? Te lo explicamos en el siguiente artículo.
Referencias:
[1] Kalinauckas, A., (11 de enero de 2020) Norris: McLaren working to solve F1 cornering weakness for 2020 car. Online en: https://www.autosport.com/f1/news/147864/norris-mclaren-working-on-cornering-weakness
[2] Car body design, Zagato Perana Z One 4 Views Drawing. Online en: https://www.carbodydesign.com/gallery/2009/03/09-zagato-perana-z-one-concept/6/
[3] Microcar, L., (29 de junio de 2018) Diferencias entre el subviraje y el sobreviraje. Online en: https://blog.ligier.es/diferencias-entre-el-subviraje-y-sobreviraje/
Kyle.engineers, (30 de abril de 2017) How Does Aero Balancing Work? Centre of Pressure Explained. Online en: https://www.youtube.com/watch?v=Y68hebQ4npE
Technical F1 dictionary. Aerodynamic Balance. Online en: http://www.formula1-dictionary.net/aerodynamic_balance.html
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