¿Qué es un Roll Center?

Un centro de balanceo es una línea alrededor de la cual gira un vehículo. Para un automóvil o camión, cuando está sentado quieto, el centro de balanceo sería una línea, de adelante hacia atrás, hacia el centro del vehículo. Si el vehículo está en movimiento, el centro de balanceo puede cambiar de posición. Cuánto cambia depende de la suspensión del vehículo y su centro de masa. Los ingenieros consideran el centro de balanceo de un vehículo, junto con el centro de masa, para predecir el rendimiento del vehículo en ciertas condiciones de la carretera y la conducción.

Los centros de rollo dicen poco sobre el manejo de los automóviles. Para utilizar los centros de balanceo para hacer predicciones de rendimiento, deben considerarse junto con el centro de masa de los vehículos. El centro de masa de un vehículo estático suele ser el mismo que el centro de balanceo de izquierda a derecha, pero agrega otra línea de arriba a abajo. Es el movimiento de estas dos líneas, cuando se compara entre sí, lo que determina el rendimiento de rodadura de un vehículo.

Cuando un vehículo está en una maniobra que aplica una fuerza de rodadura, como la creada por la fuerza centrífuga al doblar una esquina, el vehículo puede descender en la suspensión lateral exterior. Esto cambia la fuerza ejercida sobre las ruedas del vehículo. Mientras que el centro de masa del vehículo permanece constante, la fuerza aumenta en las ruedas exteriores y disminuye en las ruedas interiores. A menos que otra fuerza, como un sistema de suspensión, contrarreste esta diferencia, el centro de balanceo del vehículo migra hacia el exterior del giro.

La nueva ubicación del centro de balanceo hará que el centro de masa reaccione ante él de una manera llamada brazo de impulso. En esta situación, la fuerza centrífuga del giro utiliza la diferencia entre el centro de masa y el centro del rodillo para crear un punto de apoyo. Este punto de apoyo coloca una fuerza de rotación, o par, en las ruedas exteriores del automóvil perpendicular a la dirección de desplazamiento. Si la fuerza centrífuga es lo suficientemente fuerte, se transferirá a través del brazo de impulso, utilizando las llantas externas como punto de apoyo, luego levantará y rotará el centro de masa hacia arriba y sobre las llantas externas, o hará rodar el vehículo.

Al observar estas diversas fuerzas y su interacción con los centros de rodamiento de los vehículos, los ingenieros pueden realizar mejoras de seguridad en los automóviles. Una de las formas en que pueden hacer esto es cambiando los sistemas de suspensión. Pueden endurecer la suspensión para que los vehículos no se hundan en un lado y desplace sus centros de balanceo.

Sin embargo, solo se puede hacer mucho con los sistemas de suspensión. A menudo, como es el caso con vehículos como SUV que tienen centros de balanceo inusualmente inestables, el único curso de acción es reducir los centros de masa de los vehículos. De esta forma, los ingenieros pueden minimizar las fuerzas aplicadas en interacciones no deseadas con centros de balanceo.