Cuando se habla del comportamiento dinámico de un coche de competición es fundamental entender qué es el subviraje y el sobreviraje. Estos conceptos, junto con otros aspectos como el reglaje de la suspensión, determinan cómo de fácil es de manejar el vehículo. Como os contamos en el artículo anterior, el comportamiento dinámico del monoplaza está ligado a la posición del centro de gravedad y del centro de presiones. Si no lo habéis leído aún, os recomendamos que le echéis un vistazo para poder entender completamente lo que os vamos a contar a continuación. ¡Comenzamos!
Por un lado, debemos tener en cuenta cuál es la posición longitudinal del centro de presiones. Es decir, ¿se encuentra situado muy adelante, cerca de las ruedas delanteras o más bien se acerca al eje trasero? Antes de nada, tenemos que hablar de la batalla del coche (wheelbase en inglés). La batalla es la distancia que hay entre el eje delantero y el trasero del vehículo (es decir, entre las ruedas delanteras y traseras). En el esquema de abajo la representamos con una «L». Fijaos en que la dividimos a la mitad, algo que nos va a ser útil para la explicación.
Cuando el centro de presiones está por delante del punto medio de la batalla, el eje delantero recibirá una mayor cantidad de la carga aerodinámica que el eje trasero. En cambio, si el centro de presiones está colocado tras el punto medio, el eje trasero soportará mayor carga. Cuanto mayor es la carga aerodinámica que soporta un eje, mayor es el agarre aerodinámico que experimentan sus neumáticos. Explicado en otras palabras, más fácil es que se mantenga rodando en contacto con el asfalto sin deslizar o derrapar.
Por tanto, a modo de resumen, si el monoplaza tiene el centro de presiones adelantado, tendrá más grip aerodinámico en el eje delantero y, por tanto, será sobrevirador, ya que las ruedas traseras podrían derrapar. En caso contrario, si el centro de presiones está por detrás del punto medio, tendrá más carga aerodinámica en el eje trasero y será subvirador.
No obstante, las fuerzas laterales también tienen una gran influencia en el comportamiento subvirador o sobrevirador del monoplaza. Aquí, además del centro de presiones, también hay que tener en cuenta la posición del centro de gravedad. Vamos a analizar ahora un monoplaza que se encuentra tomando una curva. En este caso, el aire no impactará contra el vehículo de frente, sino que lo hará con un cierto ángulo. Debido a esto, podemos descomponer la fuerza aerodinámica (flecha azul) en una componente longitudinal y otra lateral (flechas amarillas punteadas). Recordad que esta fuerza se aplica sobre el centro de presiones, como ya os explicamos en el artículo anterior.
Dividámoslo ahora en dos casos distintos. En primer lugar, vamos a suponer que el centro de presiones está por delante del centro de gravedad. En este caso, la componente lateral de la fuerza aerodinámica provocará que el coche sufra un momento de giro (una fuerza que hace girar sobre sí mismo al coche) que le empujará hacia el interior de la curva. En los dibujos representamos dicho momento con una flecha naranja. Como podéis ver, es un caso de vehículo sobrevirador.
En cambio, si el centro de presiones está por detrás del centro de gravedad, la misma componente lateral de la fuerza aerodinámica tenderá a girar el coche en sentido contrario, expulsándolo hacia fuera de la curva. En este caso, volvemos a tener un monoplaza subvirador.
En resumen, podemos decir lo siguiente. A la hora de analizar el comportamiento dinámico del monoplaza hay que tener en cuenta tanto las fuerzas longitudinales, que influyen en el agarre que desarrolla cada uno de los ejes, como en las fuerzas laterales, que generan un par sobre el monoplaza que provoca que gire sobre sí mismo. Si el centro de presiones está adelantado, tendremos un coche sobrevirador, mientras que si está por detrás del centro de gravedad y del punto medio de la batalla, será subvirador.
Como ya comentamos, los monoplazas de F1 son subviradores, pero cuanto más cerca esté el centro de presiones del centro de gravedad, más ágil será, aunque también más nervioso.
Referencias:
[1] Adam Falconer (4 de abril de 2020) Online en: https://twitter.com/afalctechdesign/media
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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