Análisis técnico del vuelco en automóviles

El vuelco es uno de los accidentes más severos para los pasajeros de un vehículo, por ello, Reglamentos y Directivas establecen los requisitos de comportamiento lateral de dichos vehículos para ser homologados.

Un ejemplo de ello es el ensayo de estabilidad lateral exigido para la homologación de autobuses y autocares R66 de la Directiva 2001/85/CE, donde se exige al vehículo que soporte una inclinación de 28 grados.

Ensayo de homologación realizado a autobuses

Los vehículos pesados son especialmente sensibles al comportamiento lateral en curva debido a su elevada altura mientras que los deportivos podrán tomar las curvas a mayor velocidad sin que suponga un riesgo de vuelco.

La posibilidad que tiene un vehículo de sufrir un vuelco se mide con el límite de vuelco, que es la aceleración lateral a partir de la cual se inicia dicho proceso. Este parámetro depende del centro de balanceo, que es el punto donde pivota el automóvil cuando toma una curva, que a su vez depende de la rigidez vertical de la suspensión y de la rigidez proporcionada por las barras estabilizadoras.

Incorporación de barras estabilizadoras para mejorar la rigidez

La rigidez vertical de los resortes delanteros suele ser menor que los del eje trasero por condiciones de confort y, para mejorarla, se recurre a aumentar la distancia entre resortes o incorporando barras estabilizadoras.

Un centro de balanceo alto reduce el momento de balanceo (y la transferencia de carga) y por tanto el ángulo de balanceo así como los efectos dicho balanceo sobre el sistema de dirección. Por ello, el objetivo principal de los ingenieros es determinar la transferencia de carga lateral entre ruedas de un mismo eje para conseguir que el vehículo sea lo más equilibrado posible y así disminuir la probabilidad de volcar.

Para aclarar los conceptos comentados, se muestran los resultados de los ensayos de estabilidad lateral según la sensibilidad de la rigidez transversal, la sensibilidad del ancho de vía y la altura del centro de gravedad.

Cuanto mayor sea la rigidez transversal, mayor es el límite de vuelco. Por este motivo se incorporan barras estabilizadoras a los automóviles.

Estudio de la sensibilidad de la rigidez transversal

Por otro lado, cuanto mayor es el ancho del vehículo, mayor es la distancia entre los resortes y, por tanto, las probabilidades de volcar disminuyen.

Estudio de la sensibilidad del ancho de vía

Por último, cuanto mayor es la altura del centro de gravedad, mayor altura tiene el automóvil, lo que sea traduce en un menor límite de vuelco, aumentando la probabilidad de volcar.

Estudio de la sensibilidad de la altura del centro de gravedad