Fenómeno: adherencia en curvas a distinta velocidad e igual par motor/rueda y distinta potencia

Tema en 'Foro General BMW' iniciado por Gulf627, 25 Feb 2024.

  1. Gulf627

    Gulf627 Clan Leader

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    Buenas,

    para pasar la tarde del domingo os propongo un ejercicio mental sobre un fenómeno hasta cierto punto contradictorio que siempre he notado cuando salgo a conducir por carreteras de montania.

    El fenómeno es que percibo más fácil perder tracción, ergo derrapar, cuando a igualdad de marcha engranada el motor gira más cerca del régimen de potencia máxima que cuando está más bajo de revoluciones pero el valor de par motor es igual o incluso mayor.

    Pero vayamos por parte y pongamos un ejemplo real para que se entienda mejor.

    Imaginad un M3 G80 o un M2 manual y veamos la curva de par y potencia de su motor (siento la calidad pero es el primer diagrama que he encontrado):

    [​IMG]

    Como podéis ver la curva de par de la versión manual se mantiene constante entre 2600 y 6100 rpm. Y a partir de aquí el par decrece (con pediente -1) lo cual implica que la potencia se mantiene constante.

    El otro dato a tener en cuenta es las relaciones del cambio. En este caso solo necesitamos la relación de 2 marcha, la cual tiene un desarrollo de 15.5 km/h por cada 1000 rpm.

    Finalmente imaginemos dos posibles curvas:

    A. Curva lenta a unos 45 km/h --> y por tanto motor girando a 2900 rpm
    B. Curva rápida a unos 85 km/h --> y motor girando a unos 5500 rpm

    Pues bien, en ambos casos el motor entrega el mismo par y en la misma marcha implica que el par en rueda es igual y la capacidad de perder tracción debería ser la misma.

    Y ahora viene mi observación y es que es más fácil hacer derrapar en la curva rápida B que en la lenta. El motor es cierto que está más cerca de su potencia máxima en la curva B, pero esto físicamente no influye ya que para una marcha determinada lo relevante es el par en rueda y por tanto el par motor.

    Supongo que la aclaración de este fenómeno es varia: por un lado en una curva rápida es tal vez más sencillo llevar las ruedas a su límite de agarre lateral quedando menos reserva de agarre longitudinal (recordemos el círculo de Kamm o elipsoide de adherencia) y por tanto siendo más fácil haciéndole derrapar. Y por otro lado en motor turbo a altas rpm su entrega es más inmediata y puede parecer más sencillo modular la entrega de par para romper la tracción.

    Aunque esta observación la he tenido también en coches atmosféricos como el Z4 y la inmediatez no es un problema en ningún régimen.

    Que os parece a vosotros, alguna elucubración más?

    Bolsa de sugus al que se lea semejante ladrillo un domingo.
     
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  2. gorka

    gorka Forista Legendario

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    Estas enfermo :floor::floor:
















    Pero molas, en cuanto al post, me espero a la opinión de @ObiWan
     
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  3. ObiWan

    ObiWan Already dead Miembro del Club

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  4. seitze

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    Leido, y esto es lo que hablabamos @Sechs y yo en otro hilo.

    Como tu bien dices, las ruedas pueden girar, frenar o traccionar hasta un limite.

    En tu elucubracion hay pequeño problema, esa grafica que pones es a carga completa.

    Si mantienes la velocidad aunque vayas al corte o a 2000rpm, la potencia que necesitas para mantener la velocidad viene dada por la suma de rozamientos ( mecanicos y con el aire).

    Es algo asi, como, que pesa mas 1kg de plomo o de paja.

    Respecto a lo que comentas es dificil pasar a velocidad sostenida en una curva al limite de adherencia, sin que varie la presion sobre el acelerador. Por lo que si al apoyar rozas el acelerador tienes mas potencia disponible y como la rueda tiene todo el agarre disponible en uso, es mas facil que patine.
     
  5. cybermad

    cybermad Clan Leader

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    No se como será con M3 y M2, pero yo con el zetilla y la guindilla meneo el culo en curvas lentas y rápidas por igual :cuniao:
     
  6. blaki

    blaki Capullo Leader Miembro del Club

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    Has pensado en lo que pesa el vehículo a una velocidad y a otra??
     
  7. Sechs

    Sechs CEO DOS CFA Moderador Miembro del Club

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    Yo creo que esa es precisamente la clave. Aunque mantengas el par en rueda a mayor velocidad la adherencia creo que debería ser inferior. Por un lado salvo que tengas una aerodinámica con efecto suelo, a mayor velocidad tenemos menos presión por eje debido a la sustentación que genera el principio de Bernoulli.

    Por otro lado a mayor velocidad mayores movimientos verticales de la carrocería al coger cualquier irregularidad. Y ya sabes que un movimiento vertical en su fase ascendente implica una descarga momentanea del eje y con ella un pico de pérdida de capacidad de tracción. Y ya sabes que en el momento en que comienza el deslizamiento o bajas mucho la aplicación de par o no recuperas agarre.

    De todos modos con mis 192 CV yo no tengo esas dudas :LOL:
     
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  8. E. Gonzalo

    E. Gonzalo Forista

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    A ver, el par es la fuerza que hace el motor en cada vuelta. Pero esa magnitud física no depende del tiempo.
    Habrá un régimen óptimo en la cual el par motor es máximo.
    La potencia sí, porque cuantas más vueltas de el motor en un segundo, más veces se aplicará ese par.
    Me explico muy mal, en este enlace lo hacen mejor.

    https://www.bmw.com/es/performance/par-motor-en-los-coches-explicacion.html

    Y ahora voy a complicar un poco más la cuestión.

    ¿Cómo se aplica el par? Pues depende, porque en un motor cada vez que hay una explosión, el pistón ejerce fuerza (par) a las ruedas.
    En un cuatro cilindros, por simplificar, cada 90º hay una explosión, así que cada 90º a las ruedas les llegaría fuerza.

    Ahora cambiamos eso, modificamos el cigüeñal para que las explosiones no estén distribuidas de forma homogénea sino que se agrupan de una forma, digamos, asimétrica.
    Es el principio de los motores big-bang que fueron introducidos en las 500 de GP y que ahora comercialmente se denominan Crossplane, como el motor de muchas Yamahas, empezando por la Tracer y terminando por la R1. No sé si me dejo algún modelo por ahí.

    Volviendo al tema mencionado, ¿cuando un coche derrapará más? Pues, entiendo que cuando más POTENCIA se transmita a las ruedas, que no par, porque no es lo mismo transmitir un par muy grande pocas veces por segundo que un par mediano, muchísimas veces por segundo. La rueda no podrá "descansar" entre aplicación y aplicación de potencia.

    No sé, yo lo veo así pero ahora mismo si alguién me dice que no tengo ni puñetera idea y que las cosas no son así, seguramente lleve razón. :nose: :nose: :nose:
     
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  9. Gulf627

    Gulf627 Clan Leader

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    @E. Gonzalo
    En este caso como no hay cambio de marcha el parámetro determinante es el par en rueda que está relacionado con el par motor por el desarrollo. Si el par motor se mantiene constante lo mismo ocurre con el par en rueda.

    Y en general para saber si un neumático va a perder tracción lo que necesitas saber son las fuerzas implicadas (la normal, los limites de adherencia y la fuerza en contacto neumático-Calzada). Por eso es contradictorio que a igualdad de par en rueda uno tenga la sensación que a mayor velocidad (y casualidad que mayor potencia motor) se pueda derrapar más ya que las fuerzas deben ser las mismas.

    Pero como decía la explicación en parte es que en curvas muy lentas no puedes conseguir aceleraciones laterales elevadas y hace que los neumáticos vean menos esfuerzos tangenciales teniendo más capacidad de tracción.
     
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  10. dagoban

    dagoban Forista

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    Es más fácil derrapar cuando se incrementa la velocidad porque con la velocidad se aumentan las fuerzas de inercia (inercias desde el punto de vista del coche como sistema de referencia no inercial). De hecho a cierta velocidad puedes hacer derrapar un coche sin tocar el acelerador cosa que a baja velocidad no es posible o es más difícil. Por tema de par motor no es pues es igual en ambas condiciones.
     
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  11. M1

    M1 Forista

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    El valor de par del motor no te srirve para hacer el calculo. Tienes que convertirlo a par en la rueda teniendo en cuenta la reducción de la caja de cambios en la marcha que vas y la reducción del grupo. Después tienes que calcular la fuerza dividiendo el par por el radio exterior de la rueda. Suma vectorialmente esta fuerza con la fuerza centripeta que necesitas para hacer gira el vehículo. Si el modulo de la suma supera el modulo de la fuerza de rozamiento del neumático con el suelo, el neumático derrapa.

    La fuerza de rrozamiento depende del neumático y el estado del piso-

    El coche se inclina en curva y las ruedas interiores tendrán menos rozamiento que las interiores poque el peso se trasfiere al las exteriores.

    A frena/retener o al acelerar ahy transferencia de peso entre el eje delantero y el trasero.
     
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  12. Sechs

    Sechs CEO DOS CFA Moderador Miembro del Club

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    A vender hierro a Bilbao vas a ir :LOL:

    Él habla de igual par en rueda porque habla de misma marcha engranada y mismo valor de par en cigüeñal.

    Y te digo lo de hierro a Bilbao porque el compañero es ingeniero industrial rama mecánica y trabajando en el ramo de automoción si no ha cambiado. Vamos, que lo del par le debe de sonar un poquito biggrin
     
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  13. Alberto(Lagu)

    Alberto(Lagu) Clan Leader

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    Yo solo te digo que mi e46 turbodiesel con 464 mm desde las 2169 rpm en las rota das como me pase algo con el acelerador, se me vuelve sin problemas.
     
  14. Amuto

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    Eso es por que vas oyendo a Daddy Yanquee, de ahí que se pongan a perrear.
     
  15. jsagar

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    en el ejemplo que pones estas pensado solo en fuerza longitudinal que soporta el neumático por el par del motor. hay que tener en cuenta, y mucho, las fuerzas G laterales que está soportando el neumático.


    otro factor que puede dar la sensación de que en la curva B el coche derive mas, suponiendo que en ambas curvas estás ejerciendo la misma fuerza lateral, es que si por cada giro de rueda el neumático con su deformación y perdida de adherencia está desplazándose lateralmente 1cm, en el mismo periodo de tiempo, en la curva B el desplazamiento lateral ha sido prácticamente el doble que en la curva A.
     
    Última edición: 26 Feb 2024
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  16. Gulf627

    Gulf627 Clan Leader

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    Otra reflexión que he tenido.

    En agarre lateral al final tenemos que pensar cuáles son las ruedas limitantes y en la mayoría de los casos serán las ruedas delanteras por toda la cinemática. Cuanta más cerrada es la curva más disparidad hay en los esfuerzos laterales que ven las ruedas delanteras y traseras.
    De ahí que cuando vemos la telemetría de una vuelta rápido en circuito, las curvas rápidas son en las que los coches consiguen mayores aceleraciones laterales.
    Esto traducido a mi problema es que en curvas lentas es más difícil llevar las ruedas traseras a su limite de adherencia lateral y por tanto tienen más reserva de agarre longitudinal.

    Menuda chapa os estoy soltando con mis reflexiones.
     
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  17. Gus

    Gus Tali-bahn Administrador Coordinador

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    Yo creo que esa es la respuesta fundamental. Y también creo que explica por qué iniciar el drift a baja velocidad vía pisotón inmisericorde (agotas toda la adherencia disponible de golpe) frente a la ideica natural de que para driftar hay que ir ya mangao.
     
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  18. cybermad

    cybermad Clan Leader

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    Ponle unas Primacy al M3 y se acabaron tus problemas :cuniao:... tienen menos adherencia que una tirita mojada, parecen de madera :LOL:
     
  19. Bola8

    Bola8 Forista Senior

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    El par motor es un dato aislado que no aporta nada.

    Normalmente se confunde eso con el par a la rueda, que normalmente va, como bien has apuntado, de la mano con el momento de potencia máxima, ergo, de altas revoluciones.

    Por tanto el detalle que has percibido es correcto y totalmente normal.

    Edito: porque había hecho una leída rápida por encima del post y no había terminado biggrin

    Como bien han apuntado arriba (si en ambos casos hablamos de idéntico par a la rueda) las inercias también tienen mucho que ver, y realmente (y sobre todo, y creo que está aquí el quid de la cuestión) se me hace muy difícil/imposible pensar en entrar en una curva y mantener el vehículo constante. En esa situación, ante cualquier mínima imperfección del asfalto, del neumático (dibujo, asimetrías, etc), o incluso de tu pie en el acelerador puede estar la diferencia.
     
    Última edición: 26 Feb 2024

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