Un centro di rollio è una linea attorno alla quale ruota un veicolo. Per un’auto o un camion, quando si è fermi, il centro del rollio sarebbe una linea, dalla parte anteriore a quella posteriore, al centro del veicolo. Se il veicolo è in movimento, il centro del rollio può cambiare posizione. Quanto cambia dipende dalle sospensioni del veicolo e dal suo centro di massa. Gli ingegneri considerano il centro di rollio di un veicolo, insieme al centro di massa, per prevedere le prestazioni del veicolo in determinate condizioni stradali e di guida.
I centri di rollio dicono poco sulla gestione delle auto. Per utilizzare i centri di rollio per fare previsioni sulle prestazioni, devono essere considerati insieme al centro di massa dei veicoli. Il centro di massa di un veicolo statico è in genere uguale al centro di rollio da sinistra a destra, ma aggiunge un’altra linea dall’alto verso il basso. È il movimento di queste due linee, se confrontate tra loro, che determina le prestazioni di rollio di un veicolo.
Quando un veicolo si trova in una manovra che applica una forza di rotolamento, come quella creata dalla forza centrifuga quando si gira un angolo, il veicolo può scendere sulla sospensione laterale esterna. Ciò sposta la forza esercitata sulle ruote del veicolo. Mentre il baricentro del veicolo rimane costante, la forza aumenta sulle ruote esterne e diminuisce sulle ruote interne. A meno che un’altra forza, come un sistema di sospensione, non contrasti questa differenza, il centro di rollio del veicolo migra verso l’esterno della curva.
Il nuovo posizionamento del centro di rollio farà reagire il centro di massa in un modo chiamato braccio del momento. In questa situazione, la forza centrifuga della svolta utilizza la differenza tra il centro di massa e il centro di rollio per creare un fulcro. Questo fulcro pone una forza rotante, o coppia, sulle ruote esterne della macchina perpendicolare alla direzione di marcia. Se la forza centrifuga è abbastanza forte, si trasferirà attraverso il braccio del momento, usando le ruote esterne come un fulcro, quindi solleverà e ruoterà il centro di massa su e sopra le ruote esterne, o farà rotolare il veicolo.
Osservando queste varie forze e la loro interazione con i roll center dei veicoli, gli ingegneri possono apportare miglioramenti alla sicurezza delle auto. Uno dei modi in cui possono farlo è cambiando i sistemi di sospensione. Possono irrigidire le sospensioni in modo che i veicoli non si immergano da un lato e spostino i loro centri di rollio.
Vi è, tuttavia, solo così tanto che si può fare con i sistemi di sospensione. Spesso, come nel caso di veicoli come SUV che hanno centri di rollio insolitamente instabili, l’unico modo di agire è abbassare i centri di massa dei veicoli. In questo modo, gli ingegneri possono ridurre al minimo le forze applicate nelle interazioni indesiderate con i centri di rollio.