DERIVA - Definición - Significado

Cuando un vehículo recorre una curva, está expuesto a una fuerza centrifuga (función de la velocidad, del radio de la curva y de la masa del vehículo) que viene contrarrestada por la adherencia transversal de los neumáticos (suma de las fuerzas que actúan transversalmente en cada superficie de la huella del neumático). La fuerza centrifuga determina en la zona de contacto una deformación, por efecto de la cual el centro de la superficie de la huella es desplazado del plano medio de la rueda y se mueve según una trayectoria distinta de la seguida en el caso de una curva a baja velocidad. El fenómeno del alejamiento de la trayectoria teórica se llama deriva. La deriva se mide como diferencia entre el ángulo en que la llanta está girada y la tangente a la trayectoria efectiva y toma el nombre de ángulo de deriva.

Es la variación de trayectoria del vehículo, determinada por la deformación transversal que sufren los neumáticos cuando son expuestos a la acción de una fuerza lateral. Esta última puede ser debida al viento lateral, a la fuerza centrífuga en las curvas, empujes laterales debidos a la inclinación de la calzada, o bien a la inclinación de las ruedas (cámber). El fenómeno se ilustra en la figura 1.

El neumático, sometido a una carga P, por efecto de la fuerza axil 7", experimenta una deformación en la parte adyacente a la superficie de la huella de la cubierta, donde actúa • a adherencia necesaria para contrarrestar la fuerza T. Tal deformación determina un desplazamiento del centro de la rueda en el mismo sentido de 7", y hace que durante el rodamiento la banda de rodadura se desarrolle, siguiendo la trayectoria 2 en lugar de avanzar 8. lo largo de la línea 1 que seguiría si no estuviese expuesta al empuje lateral. La trayectoria 2, si la fuerza T es constante, es también una recta, que forma con la 1 un cierto ángulo (*), llamado ángulo de deriva.

El ángulo de deriva está ligado a una de las características más importantes del neumático: su resistencia a la deriva, o sea la aptitud para soportar más o menos eficazmente los esfuerzos transversales. La capacidad de deriva influye sobre la dinámica del vehículo, conjuntamente con otros componentes mecánicos del vehículo mismo (concepción de construcción; posiciones del centro de gravedad, del centro de empuje y del motor; pesos que gravitan sobre los ejes delantero y trasero; rigidez del bastidor; etc.).

Teóricamente, la estabilidad de un vehículo es tanto más elevada cuanto menor es el ángulo de deriva, pero en el estado actual de las técnicas de construcción del neumático y del vehículo, se alcanza el límite de la reducción del ángulo de deriva. En efecto, un ángulo de deriva nulo supondría un neumático absolutamente rígido en sentido transversal, lo que incidiría negativamente sobre las características de confort y adherencia, y anularía aquella gradualidad de reacciones transversales, hecho indispensable para evitar solicitaciones instantáneas al deslizamiento y fuertes sacudidas a los pasajeros.

Los parámetros que tienen mayor influencia sobre la deriva de un neumático son:

- la presión de inflado: para una carga determinada, la deriva aumenta con la disminución de la presión de inflado, puesto que el neumático, cada vez más aplastado, tiende a deformarse mayormente en sentido transversal para el mismo empuje axil;

— la carga: cuando la presión de inflado permanece constante, la deriva aumenta con la carga por razones análogas a las ya indicadas para la presión;

- la intensidad de empuje: al crecer, hace aumentar la deriva hasta el límite máximo, por encima del cual se pierde adherencia;

- la velocidad: es el origen del fenómeno de la deriva en las curvas, a causa de la fuerza centrífuga, cuya intensidad para un determinado vehículo crece en proporción directa al cuadrado de la velocidad y en razón inversa del radio de la curva recorrida;

- el tipo de carcasa del neumático: la deriva de las cubiertas convencionales es mayor que la de las radiales;

— la anchura de llanta: el uso de una llanta ancha compatible con las medidas de la sección nominal del neumático, aumenta la amplitud del apoyo de la cubierta y en general su rigidez transversal, disminuyendo en definitiva la deriva.

Para demostrar de una manera evidente la influencia de la deriva sobre el comportamiento del vehículo en movimiento, supóngase que la acción del empuje lateral se reparte igualmente sobre los ejes delantero y trasero y que éstos estén cargados con el mismo peso P. Para una medida y tipo de neumático fijos y una anchura de llanta determinada, esto equivale a hacer depender la deriva sólo de la presión de inflado. Sean a y b, respectivamente, los ángulos de deriva de los neumáticos delantero y trasero: se pueden presentar distintos casos, que se examinarán seguidamente.

Movimiento rectilíneo (empuje axil constante):

- (neumáticos traseros más inflados que los delanteros a igualdad de carga). La deriva del eje delantero es mayor que la del trasero: el vehículo tiende a girar hacia la derecha (figura 2) y origina una fuerza centrífuga F que, siendo de sentido contrario a la fuerza perturbadora T, disminuye sus efectos. El vehículo es estable; para conservar la dirección inicial, será suficiente mover ligeramente el volante para compensar el efecto de la deriva.

- (neumáticos traseros menos inflados que los delanteros a igualdad de carga). La deriva del eje trasero es superior a la del eje delantero; el vehículo tiende a girar a la izquierda (figura 3) y origina una fuerza centrífuga F que, teniendo la misma dirección que la fuerza perturbadora T, amplifica los efectos. El vehículo es inestable y tiende a colocarse de través; la corrección para conservar la trayectoria inicial exigirá un contraviraje a golpe de volante, operación más difícil que la precedente.

- (neumáticos delanteros y traseros inflados a la misma presión y cargas iguales). El vehículo sufre un desplazamiento perturbador en el mismo sentido de T (derrape), manteniéndose paralelo a sí mismo y siguiendo una trayectoria rectilínea inclinada de un ángulo -J. respecto a la inicial. El conductor, para anular el derrape, estará obligado a corregir continuamente la trayectoria de marcha, girando las ruedas en sentido contrario a la dirección de deriva.

Movimiento en las curvas. La fuerza T está representada por la fuerza centrífuga que se origina en las curvas.

- El vehículo recorre una trayectoria de radio más grande que el impuesto por la orientación de las ruedas delanteras. El vehículo es subvirador y tiende a salirse de la curva (trayectoria 3 de la figura 4).

- El vehículo recorre una trayectoria de radio más pequeño que el impuesto por la orientación de las ruedas delanteras. El vehículo es sobrevirador y tiende a entrar hacia el interior de la curva (trayectoria 2 de la figura 4).

- El vehículo es neutro, o sea que puede actuar como subvirador o sobrevirador, según sea la carga. Esta condición constituye un inconveniente para el conductor que, habituado a un cierto tipo de conducción, encuentra dificultad en cambiarla continuamente según las circunstancias.

Todo cuanto precede lleva a concluir que, para que un vehículo sea estable, es preciso que la resistencia a la deriva del eje trasero sea superior a la del delantero, o bien, en otros términos, que el ángulo de deriva de las ruedas delanteras sea superior al ángulo de deriva de las ruedas traseras.

Tal diferencia de deriva se obtiene con una diferencia de presiones entre los neumáticos delanteros y traseros en el sentido de que, establecida la presión base en función de la carga, los neumáticos traseros deben ser oportunamente sobreinflados (del orden de 0,3-0,3 kg/cm2) para reducir la deriva.

En la práctica es indispensable que los automovilistas, para conservar las características de estabilidad propias del vehículo en uso y de los neumáticos que lo equipan, observen los consejos siguientes:

- Adoptar las presiones de inflado prescritas por el fabricante y controlar frecuentemente su estado. Éstas tienen en cuenta todos los factores que pueden influir la estabilidad y por consiguiente un mayor agarre en carretera.

- Cuando en circunstancias especiales de conducción se tengan que variar las susodichas presiones, es preciso consultar antes con el fabricante de los neumáticos. Las nuevas presiones deberán mantener la diferencia de presión entre las ruedas delanteras y traseras existente inicialmente.

- Cuando se monta la rueda de recambio, prestar especial atención al inflado correcto del neumático (a veces resulta que está desinflado).

- Consultar igualmente a los fabricantes de neumáticos en el caso de substitución de los originales por los de otro tipo.