Dirección a las cuatro ruedas

Por David Ayala

¿Porqué giran diferente a baja y a alta velocidad?

Cuando un automóvil circula a baja velocidad el giro de las ruedas posteriores en sentido opuesto al de las ruedas delanteras mejora la maniobrabilidad. Esto ocurre porque las ruedas posteriores no patinan, sino que acompañan al movimiento natural de realizar el círculo. Mientras esto sucede a baja velocidad la dinámica del vehículo no se ve afectada, pero si permitiéramos que siguiera sucediendo lo mismo a velocidades más elevadas nos encontraríamos con un comportamiento indeseado del conjunto.

Vídeo explicativo de la dirección a las cuatro ruedas, motivos y funcionamiento

En el momento de producirse el giro del vehículo nos encontramos con una reacción del coche que afecta a sus tres ejes de giro; el lateral, el longitudinal y el vertical. Para no perdernos en las explicaciones aclararemos cómo son dichos ejes. Pensemos en los ejes como si fueran unas barras imaginarias que atraviesan el coche.

El eje lateral es una barra que va de un lado a otro del vehículo (izquierda a derecha o viceversa, eso es indiferente).

El eje longitudinal es el que va de delante hacia atrás (o de atrás hacia delante, también indiferente)

El eje vertical es el que atraviesa al vehículo de arriba hacia abajo. (o de abajo hacia arriba, ídem)

Al realizar un cambio de trayectoria tenemos diferentes reacciones de estos ejes. En cuanto al eje longitudinal se produce un trasvase de peso de la parte interior hacia la exterior generando una compresión de la zona externa a la curva, es decir, que hay un giro de dicho eje que va de dentro hacia afuera de la carrocería. En el eje lateral el hecho de girar al coche hace que exista cierta inclinación hacia delante del mismo, pues el eje delantero se comprime más que el eje trasero haciendo que la parte posterior se levante en relación a la parte delantera. Por último, el propio giro es una descripción de cambio de ángulo del eje vertical.

Como puede comprobarse las fuerzas generadas por un cambio de dirección afectan a los tres ejes, haciendo que exista un trasvase de peso importante hacia la zona delantera y exterior de la curva del vehículo. Cuanto más rápido se produzca el giro sobre el eje vertical, mayor será la fuerza en el comentado punto y más brusco será el desplazamiento de masas, pudiendo llegar a generar una descompensación de pesos que lleve a la pérdida de control del vehículo. Un giro de las ruedas posteriores en sentido contrario a las ruedas delanteras generaría por tanto una descompensación de fuerzas y sería perjudicial para la estabilidad a alta velocidad.

Para solventar lo anterior se recurre a girar las ruedas posteriores en el mismo sentido que las ruedas delanteras, aunque con un ángulo claramente inferior. Con este procedimiento el giro del eje vertical se minimiza al tiempo que lo hacen las reacciones sobre los ejes lateral y longitudinal, permitiendo con ello una clara mejora en la estabilidad general del conjunto a altas velocidades.

Autor: David Ayala