El círculo de Kamm representa la posible transmisión de potencia como un vector en un diagrama con fuerzas laterales y longitudinales.
¿QUÉ ES EL CÍRCULO DE KAMM?
La fuerza centrífuga es una fuerza que intenta alejar un cuerpo en movimiento de un centro hacia afuera. Es una fuerza de inercia, es decir, solo surge cuando el cuerpo es forzado a salir de su movimiento en línea recta por otra fuerza (fuerza centrípeta) y desaparece cuando cesa esta compulsión.
Con cada maniobra de dirección durante la conducción, se producen fuerzas centrífugas, que se reducen por la fuerza de giro de las ruedas. Esto evita que el vehículo se salga de la carretera en una curva.
¡La fuerza centrífuga aumenta en un factor de cuatro cuando se duplica la velocidad! Ejemplo: al aumentar la velocidad a la que se conduce en una curva de 50 a 75 km / h, se duplican las fuerzas centrífugas que deben reducirse sobre los neumáticos.
Cada neumático solo puede transmitir una cierta fuerza máxima de aceleración y una cierta fuerza máxima en las curvas. Es importante saber que las fuerzas de aceleración y las fuerzas en las curvas están directamente relacionadas (aceleración positiva = aceleración – aceleración negativa = frenado).
Esto significa que cuando ocurren ambas fuerzas, la fuerza individual ya no puede actuar como lo haría si ocurrieran solas.
Estas condiciones físicas también se pueden mostrar de forma simplificada como un gráfico, en el llamado «círculo de Kamm».
¿SE PUEDEN TRANSFERIR A UN NEUMÁTICO?
Esta teoría sobre las fuerzas que se pueden transferir de un neumático a la superficie de la carretera se remonta a Wunibald Kamm. Después de trabajar durante varios años en Daimler y en el resto de la industria, funda el Instituto de Investigación en Ingeniería Automotriz y Motores de Aeronaves en la Universidad Técnica de Stuttgart, como se llamó en 1930.
El sitio del instituto, incluido el primer túnel de viento de tamaño completo, será asumido más tarde por Daimler-Benz y desarrollado aún más.
La flecha desde el centro del área de contacto del neumático hasta el borde del círculo pretende simbolizar la posible fuerza total. Si el vehículo avanza en línea recta y no hay fuerzas laterales, está disponible la máxima transferencia posible de fuerza de aceleración o frenado.
Sin embargo, si esto se utiliza completamente, el contacto entre el neumático y la carretera se ve afectado por el deslizamiento.
Entonces ya no es posible acumular fuerzas en las curvas. Un automóvil con tracción trasera que recién está arrancando con el par máximo posible, en teoría, podría ser empujado hacia un lado con esfuerzo humano. Ocasionalmente, incluso se puede observar que un vehículo de este tipo se desvía hacia los lados y debe mantenerse en curso moviendo el volante en consecuencia.
Por el contrario, la fuerza transferible se contrae en o en contra de la dirección de desplazamiento, cuantas más fuerzas laterales tiene que acumular el neumático. Aplicado a sistemas como ABS, esto significa que una rueda completamente frenada ya no sigue una dirección posiblemente girada.
LA SITUACIÓN CON LA MOTOCICLETA ES SOLO PARCIALMENTE COMPARABLE
En este caso, las curvas se realizan principalmente inclinando los lados. La fuerza del peso actúa verticalmente hacia abajo y la fuerza centrífuga actúa horizontalmente hacia afuera. Si el punto de contacto se mueve más hacia adentro con neumáticos más anchos.
Una mayor inclinación debe compensar esto, como se puede ver, por ejemplo, en las máquinas GP.
Cualquiera que haya abordado el tema de la dinámica del vehículo con más detalle se dará cuenta rápidamente de que el tema es bastante complejo.
Los conductores experimentados del día de la pista aún deberían tener un poco de teoría. El círculo de Kamm es uno de esos modelos, el antepasado de los modelos de dinámica de conducción, por así decirlo.
El llamado círculo de Kamm
Que en la práctica es un óvalo, es un modelo teórico de dinámica de conducción que describe el potencial de adherencia de la articulación para la aceleración longitudinal y lateral de un neumático.
No es necesario ser físico para saber que un neumático como este, independientemente de si es invierno, semi-resbaladizo o incluso resbaladizo, no puede transmitir fuerzas infinitamente grandes.
Al contrario: en cuanto la aceleración lateral y / o longitudinal supera el borde del círculo, el neumático cambia de fricción estática a deslizamiento, por lo que pierde agarre.
El borde del círculo, o el radio, corresponde a la fuerza total máxima disponible que puede transmitir el neumático. Ahora hay varios escenarios: por ejemplo, podemos frenar tanto como sea posible o acelerar tanto como sea posible y entonces posiblemente ya esté al límite de lo razonable.
Al mismo tiempo, sin embargo, puedo esperar que el neumático acelere tanto longitudinal como transversalmente.
Pero solo con moderación: si tanto una aceleración longitudinal (independientemente de si es una aceleración o un frenado) como una aceleración transversal actúan sobre el neumático, el resultado es una fuerza que no debe ser mayor que el borde del círculo de Kamm.
Si quieres ser lo más rápido posible en la pista, siempre tienes que conducir en la zona límite, es decir, en el borde del círculo de Kamm. Así que el desafío es encontrar siempre la velocidad correcta en las curvas.
Esto también se aplica al frenar en las curvas
“Con demasiada frecuencia te has acostumbrado, a veces incluso desde la escuela de manejo, a que no puedes conducir mientras estás frenando. Por otro lado, para una conducción en pista rápida, el frenado es esencial para sentir la velocidad correcta”, explica el entrenador de conductores deportivos Markus Gedlich.
«En el entrenamiento, a menudo medimos la distribución de fuerzas que produce un piloto durante una vuelta», revela Markus Gedlich. «Eso da una buena impresión general de cómo conduce un conductor: más frenado o más aislamiento«, dice el experto en dinámica de conducción.
“En el caso que se muestra, puede ver que el conductor frena mucho en línea recta o realiza giros máximos. La zona intermedia entre el frenado máximo y las curvas no está especialmente llena. Por lo que el conductor no frena mucho en las curvas. Encuentro el ejemplo muy claro, ya que quita el carácter teórico del misterioso círculo de Kamm y muestra que es más un huevo aplanado de Kamm”, dice Markus.
