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BARICENTRO - Definición - Significado

El baricentro, o centro de gravedad, es el punto de aplicación de la resultante de las fuerzas-peso. Un automóvil se compone de varias partes, cada una de las cuales posee un determinado peso; el punto de aplicación de la resultante de todas esas fuerzas-peso (igual al peso total del vehículo) define la posición del baricentro del automóvil.

Para determinar la posición del baricentro se mide la distribución del peso sobre las cuatro ruedas (mediante básculas situadas bajo los neumáticos), con lo que se obtiene la situación de la recta de aplicación de las fuerzas-peso; repitiendo la misma operación inclinando el coche un ángulo previsto, se determina la posición del baricentro sobre la recta citada y también la altura que con respecto al suelo queda el baricentro.

La importancia de la posición del baricentro de un coche se deduce del hecho de que sobre él se aplican las fuerzas de inercia que actúan sobre el vehículo. La fuerza de inercia, proporcional tanto a la masa como a la aceleración, proviene de la resistencia que cualquier masa opone a todo lo que tienda a hacer variar su movimiento, acelerándolo o decelerándolo.

Por ejemplo, durante las fases de frenado o de aceleración, las masas del coche están sometidas a considerables variaciones de velocidad, lo que se traduce en las consecuentes aceleraciones o deceleraciones; en las curvas, aun tomadas a velocidad constante, dicha velocidad sufre variaciones de dirección, con lo que las masas quedan sometidas a aceleraciones centrípetas.

Análogamente a cuanto sucede por efecto de la gravedad, las fuerzas de inercia tienen también una resultante que pasa por el baricentro. Estas fuerzas de inercia, junto con las fuerzas aerodinámicas (la resultante de estas últimas se aplica sobre un centro de empuje muy distinto), deben estar equilibradas por la reacción de los neumáticos contra el suelo. Si el baricentro estuviera al nivel del suelo, las fuerzas de inercia podrían quedar equilibradas por las fuerzas de los neumáticos actuantes sobre el mismo plano, sin variación de las reacciones verticales. Si, por el contrario, el baricentro se hallase a una cierta altura, el par de fuerzas de inercia respecto al suelo sólo podría ser equilibrado mediante una variación de las reacciones verticales o, como suele decirse, por un desplazamiento de la carga.

Se comprende fácilmente que, en las curvas, las ruedas exteriores soporten más carga que las interiores y que, durante el frenado, las ruedas delanteras queden mucho más sobrecargadas que las traseras. Para limitar los desplazamientos de carga, se tiende a bajar todo lo posible la posición del baricentro o, mejor todavía, la relación baricentro-vía y altura del baricentro batalla.

En los comienzos del automovilismo, en que el baricentro estaba muy alto, la principal preocupación consistía en limitar, en las curvas, el desplazamiento de carga para impedir la anulación de las reacciones del terreno sobre las ruedas interiores y, por ende, el vuelco del vehículo.

En los coches modernos, la altura del baricentro es tal que el vuelco, por lo menos en carretera lisa y con los coeficientes de adherencia conseguidos con las cubiertas sobre los firmes más idóneos, resulta prácticamente imposible; no obstante, es prudente limitar el desplazamiento de la carga para aprovechar al máximo la resistencia lateral de los neumáticos. En efecto, debido a las características no lineales de las cubiertas, un eje con iguales fuerzas verticales sobre las dos ruedas sufre para el mismo ángulo de deriva la acción de una fuerza lateral superior a la que se produce cuando existe también desplazamiento de carga.

Un baricentro bajo ofrece la posibilidad de conseguir, a paridad de altura del eje de balanceo y de rigidez contra él, una inclinación tan insignificante del coche, que resultan mínimas las variaciones de asentamiento de las ruedas unidas a aquél. Del mismo modo, durante el frenado, cuanto más bajo esté el baricentro tanto más fácil será reducir el ángulo de cabeceo, del cual comporta los mismos inconvenientes citados con respecto al balanceo. Además, cuanto más considerables son los desplazamientos de carga, más difícil resulta repartir el efecto de los frenos entre el eje delantero y el eje trasero de la mejor manera posible en todas las condiciones de frenado. En las aceleraciones, un baricentro alto sólo es ventajoso para coches con tracción trasera. Lo contrario sucede en la aceleración de vehículos con tracción delantera.

Tan importante como su altura sobre el terreno es la posición longitudinal que el baricentro pueda tener, aproximándose a las ruedas delanteras o a las traseras. Dicha posición influirá sobre la capacidad de rodar del coche cuando se haya dado un cierto ángulo de giro a las ruedas delanteras.

La mecánica del fenómeno es la siguiente: a causa del ángulo de giro que el conductor asigne a las ruedas, se origina una fuerza la teral sobre su eje, proporcional a dicho ángulo y a la fuerza vertical que actúa sobre el eje mismo. Esa fuerza de dirección produce un momento, respecto al baricentro, igual al producto de ella misma por la distancia entre baricentro y tren delantero. Está claro que, si el baricentro se halla muy cerca del eje delantero, la fuerza tiende a aumentar, ya que carga con más peso dicho eje, pero el brazo tiende a disminuir. Si, por el contrario, el baricentro se acercase demasiado al eje trasero, el brazo aumentaría y la fuerza giratoria disminuiría. En el caso límite de que el baricentro se situase en uno de los dos ejes del coche, el momento de giro quedaría anulado (ya que se anularían la carga vertical o al brazo) y, por consiguiente, no sería posible conducir el automóvil. Claro ejemplo de cuanto precede nos lo da la configuración de los vehículos tipo dragster, pues para que el eje trasero pueda transmitir el par máximo el baricentro ha debido situarse en dicho eje; así, resulta evidente que no se puede maniobrar el eje delantero.

Después de lo que se acaba de decir se intuye fácilmente que la máxima maniobrabili-dad del coche se consigue una vez que el baricentro esté situado en posición central. Naturalmente, la necesidad de disponer de una fuerza de tracción en uno de los ejes y de emplear, por tanto y a ese fin, una parte alícuota de adherencia, confiere una mayor carga vertical al tren tractor y, consecuentemente, desplaza el baricentro un poco hacia atrás en caso de tracción trasera y un poco hacia delante si la tracción es delantera. La posición óptima longitudinal del baricentro se obtiene naturalmente concentrando en lo posible todas las masas alrededor de él, es decir, logrando el mínimo momento de inercia respecto al eje baricéntrico vertical, a fin de favorecer la maniobrabilidad del vehículo.

Es reciente la época en que se ha comenzado a reconocer la importancia de la posición del baricentro; tanto es así que el moderno coche de carreras en que la posición del baricentro se cuida hasta en sus menores detalles tuvo un origen en la Fórmula 1 de Cooper, en 1958. Desde entonces se ha asistido a una continua reducción de la altura del baricentro, hasta llegar a los 300 mm de la Fórmula 1 de los años setenta.

En los coches de serie se ha seguido la misma tendencia aunque, como es obvio, sus distintas exigencias no han conducido a soluciones tan forzadas, ya que no se puede pretender alojar a los pasajeros en posiciones demasiado bajas ni tampoco conservar una posición longitudinal fija del baricentro al variar el número de ellos, siendo la altura del baricentro, en dicho caso y en coches normales, alrededor de 500 mm.

Teniendo también en cuenta las fuerzas aerodinámicas, la posición del baricentro puede influir sobre la sensibilidad del coche a la acción del viento lateral, es decir, a las desviaciones que el coche sufre en su ruta cuando se le somete a ráfagas laterales. Dicha sensibilidad es tanto menor cuanto más próximo está al baricentro del centro de presión.

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