Post prometido por el otro día.

Hace ya que me preguntaron, porqué los coches de gran potencia, tipo Ferraris, Lamborghinis, de mucha potencia, tienen tracción trasera o tracción total. Expliqué a que era debido (desplazamiento de masas y adherencia), pero me surgió la duda de… ¿De verdad la gente sabe lo que es la pérdida de tracción y porqué no hay coches de tracción delantera con una potencia exagerada?

Aquí se puede a Fernando Alonso, con una pérdida de tracción(intencionada) en un coche de tracción delantera.

Y obviamente, ahora viene la explicación, super-resumida de este fenómeno, con ánimo de que el que no sepa las razones por las que se produce, y siente curiosidad, satisfaga su ansia de conocimiento. Así pues, todo aquel que quiera continuar leyendo, acerca de… la pérdida de tracción (centrada prácticamente en coches de tracción delantera), está invitado a darle al enlace de “Seguir leyendo”.

Empezaremos diciendo, que cuando se dice tracción, se refiere a la localización de la fuerza de movimiento en las ruedas (wikipedia).

Dicha localización de la fuerza de movimiento, puede estar, o bien en las ruedas delanteras (tracción delantera), en las ruedas traseras (tracción trasera) o en las cuatro ruedas (tracción total).

A lo que la gente se suele referir, es a la pérdida de adherencia en un coche de tracción delantera.

Se produce la pérdida de adherencia, cuando el único elemento que une el coche con el suelo (los neumáticos), no son capaces de mantener su total adherencia sobre su superficie de contacto (el asfalto, normalmente). En ese caso, el neumático tiene un determinado porcentaje de agarre y un determinado porcentaje de pérdida. La suma de ambos, obviamente, deberá ser del 100%.

Explicado de forma coloquial, igual me da que la rueda gire mucho, si no avanza porque no agarra con el suelo.

¿Por qué un neumático deja de agarrar?

Voy a resumirlo mucho, porque este tema da para largo, pero bueno… ahí va:

Un neumático tiene dos características físicas, con los que consigue el agarre en el asfalto. Adhesión e histéresis.

Adhesión: Es la fuerza electromagnética de atracción que hay entre los átomos de dos cuerpos (asfalto y caucho).

Imágen de KM77

Histéresis(en una material viscoso-elástico, como el caucho): Cuando un material como el caucho desliza sobre una superficie irregular, el material tiende a “acoplarse”, “abrazarse”, a las irregularidades de la superficie, mediante la deformación del material. Cuando ya no hay irregularidad, el material tiende a volver a su forma inicial, pero no de manera inmediata.

Imágen de KM77

Por la histéresis, se ve que hay un desfase entre la presión y la deformación, y por ello, un neumático agarra de forma diferente por delante, que por detrás, y la adherencia siempre será mayor por la parte del sentido de la marcha (si vas para delante, agarrará más por delante y viceversa). Y ya de paso, se comprende ahora mismo, porqué un neumático blando agarra más que uno duro.

La causa de que un neumático deje de agarrar, está directamente relacionada con las propiedades anteriores. Teniendo en cuenta que un neumático suele ser redondo, tomamos como referencia un punto X del mismo. Este punto, al entrar en contacto con el asfalto, tendrá un determinado agarre. Una vez deje de agarrar, a causa de la histéresis, tardará un tiempo ‘T1′ en volver a su posición natural por su propiedad viscoso-elástica. Tomando como referencia, el diámetro de la rueda, la distancia que ‘X’ recorrerá hasta llegar al mismo punto de agarre, será del diámetro por pi (3,14…). El tiempo que tardará ‘X en llegar a ese punto, será la distancia que recorra entre la velocidad de rotación del neumático (suponiendo la velocidad constante. si se produce aceleración, pues más de lo mismo). A ese tiempo, le llamaremos T2. Siempre que T2>=T1, se producirá un perfecto agarre. En el momento en el que T2 sea menor, el agarre habrá disminuido.

Esa (muy muy resumida), es la causa por la que un neumático pierde adherencia con el asfalto. Entran en contacto muchos más factores (compuestos, fuerzas laterales, derivas, deformaciones, rotaciones, presiones)… pero el ejemplo es más que suficiente.

Como se puede ver, la perdida de adherencia, existe en todas las situaciones posibles. Añadimos una variable al problema en los tracción delantera.

Los neumáticos que deben de agarrar, son los de delante.

¿Por qué los coches de excesiva potencia, tienen más posibilidades de perder adherencia, cuando tienen tracción delantera?

Lo primero, es recalcar el que tienen más posibilidades, que es distinto a que la vayan a perder directamente.

Si los neumáticos, siempre llegan al punto de contacto con el suelo, con una presión constante, y una fuerza de adherencia al suelo constante, todo irá bien. El problema viene, cuando metemos la tracción, y nos vamos al desplazamiento de masas.

De siempre, de toda la vida, y todos lo hemos comprobado, cuando aceleras, se produce un desplazamiento de masa del vehículo en dirección opuesta al avance de la marcha. O lo que es lo mismo:  al acelerar e ir palante el coche, nos vamos patrás. Pero todos, no sólo los del coche. Se ha producido un desplazamiento de masa. La suspensión trasera tiene más trabajo, al igual que los neumáticos traseros, ya que les ha llegado un incremento de masa. Esa masa que les ha llegado, ¿de donde viene?. Pues de delante del vehículo. O dicho de forma coloquial, al acelerar e ir palante, el morro del coche tiende a levantarse.

Ahora es cuando somos del todo espabilaos, y nos damos cuenta que, al levantarse parte del morro del coche al acelerar (de forma mínima, pero se levanta), las ruedas también, lo que implica que la adhesión de la misma va a reducirse, ya que el contacto con el asfalto, no es total. Y esto nos hace llegar, a la siguiente conclusión:

Cuando el coche acelera, si es tracción delantera, las ruedas motrices, debido al desplazamiento de masa, pierden parte de su contacto con el asfalto.

Es por ello, que contra más brusca sea la arrancada o la aceleración en un tracción delantera, habrá más posibilidades respecto de un tracción trasera o tracción total, de perder agarre, y por tanto, desaprovechar esa potencia.

El video del otro día (aunque sea de un tracción trasera), ilustra la pérdida de tracción a cámara lenta en los neumáticos.

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