Distribució de pes
La distribució de pes és un conjunt de senyes que indiquen la manera en la que està repartida la massa d'un vehícul sobre el conjunt dels seus eixos o al seu centre de gravetat. És un factor de disseny especialment rellevant en vehículs sobre rodes com automòvilés,[1] trenés i avions circulant en terra, ya que està directament lligat tant en les càrregues que es transmeten a l'infraestructura (carretera, via de ferrocarril o pista d'aterrisage), com en l'esforç motriu i/o de frenat que pot desenrollar cada eix. També guarda relació en la capacitat de controlar la trayectòria d'un vehícul i en l'estabilitat de la mateixa, especialment quan es tracta de barcos i d'avions en vol.
En el cas dels automòvils, per lo general s'escriu en la forma x/i, a on x és el percentage de pes del vehícul que soporta l'eix davanter, i i és el percentage de pes que recau sobre l'eix atrasser.[2]
Campos d'aplicació
[editar | editar còdic] |
 |
|
| 60/40 (motor davanter) | 50/50 (motor central) | 40/60 (motor atrasser) |
- Característiques dinàmiques d'un automòvil
El comportament dinàmic d'un automòvil està directament relacionat en la distribució del pes sobre els seus eixos, que afecta directament a les característiques de la seua maneig, al seu comportament en les curves, o als seus valors d'acceleració i de frenat.[3]
En els vehículs de série, el repartiment de pes entre eixos habitualment sol ser de 60/40 (motor davanter i tracció davantera), 40/60 (motor atrasser i tracció atrassera) o de (50/50) (motor central, o motor davanter i tracció atrassera).[1] Els coches en motor davanter i tracció davantera (major pes en l'eix davanter) solen ser subviradores, mentres que aquells que disponen de motor i tracció atrassera (major pes en l'eix atrasser) solen ser sobreviradores. En general, es considera que el subviraje és una situació més controlable que el sobreviraje per a la gran majoria dels conductors, ya que en este cas, l'acció instintiva de chafar el fre quan el coche tendix a eixir-se per l'exterior de la curva, contribuïx més eficaçment a reorientar correctament la trayectòria que en el cas d'un coche sobrevirador, que tendirà a tancar encara més la seua trayectòria. En el cas d'un repartiment 50/50 d'un motor central, es conseguix reduir notablement el moment d'inèrcia total que el coche deu véncer quan gira en prendre una curva (millorant notablement la seua «agilitat»), pero presenta l'inconvenient de que el seu comportament pot ser indistintament subvirador o sobrevirador, impredecibilidad que dificulta el seu maneig en curves preses a alta velocitat.[4]
En els coches de Fòrmula 1, la reglamentació marcava en 2014 un repartiment de pes comprés entre un 45,5 i un 46,7 % en l'eix davanter i un 53,3 i un 54,5 % en l'eix atrasser.[5] Ya que estos coches són prou més llaugers que el pes mínim exigit, els dissenyadors d'automòvils de F1 afigen una série de peces de llastre en la cara inferior del vehícul, lo que permet ajustar en facilitat el repartiment de pesos entre els llímits marcats.
La distribució de pes també pot variar en l'us que es pretenga donar a cada tipo de vehícul. Per eixemple, en un dragster s'maximizar la capacitat de tracció de l'eix atrasser, lo que a la seua volta obliga a contrarrestar la reacció al moment de gir, que fa que el morro del vehícul tendixca a elevar-se. Per a evitar-ho, es dissenya l'eix davanter a una gran distància de l'eix atrasser, colocant sobre el mateix una massa relativament chicoteta que servix d'contrapeso.
- Càrrega per eix màxima
| Archiu:Transporte especial aguado.jpg | Transport especial per carretera, en el que el trasllat d'un gran pes obliga a utilisar un remolc en un elevat número d'eixos, lo que permet reduir per baix del llímit màxim autorisat la càrrega de cada eix |
En general, la càrrega per eix és un paràmetro que intervé de forma determinant en el disseny d'infraestructures de transport que soporten el pas de tràfic rodat, com a carreteres, vies de ferrocarril i pistes d'aeroport. La llimitació de la càrrega màxima per eix servix per a optimisar la relació entre el cost i la durabilitat prevista per a l'infraestructura, en funció del volum de tràfic previst. Ademés, és un factor d'especial rellevància que intervé en el càlcul de ponts i de viaductes, tant de ferrocarril com del transport per carretera.
En conseqüència, en el disseny dels sistemes de rodadura de camions, trens i avions, es té en conte la màxima càrrega per eix admissible per les corresponents infraestructures,[6] de manera que es conseguixca un repartiment de pesos en cada vehícul que permeta optimisar la distribució dels seus eixos. En el cas de les locomotores, la càrrega màxima per eix està íntimament lligada en la seua capacitat de tracció, una circumstància que va condicionar de forma determinant el disseny de les locomotores de vapor des dels seus orígens (vore roda motriu).
En el transport pesat per carretera, els llímits de càrrega per eix obliguen a distribuir cuidadosadament la càrrega quan el pes brut total del vehícul s'acosta al seu llímit llegal, de manera que en cap cas es reglote la càrrega per eix màxima autorisada. En el cas dels transports especials per carretera, és habitual utilisar remolcs en un elevat número d'eixos, lo que permet reduir per baix del llímit màxim autorisat la càrrega de cada eix.
Este factor també influïx en la durabilitat d'alguns components del sistema de rodadura, com els neumàtics o les llandes de ferrocarril.
- Capacitat de tracció en ferrocarrils
La capacitat tractora d'una locomotora depén de l'adherencia entre dos conjunts de peces d'acer: les rodes i els carrils. Ya que el rozamiento que és capaç de movilisar una roda en forma de tracció efectiva depén del pes que soporta, els dissenys clàssics de locomotores de vapor tendien a ser màquines molt pesades, que concentraven el seu pes distribuït en un conjunt d'eixos tractors lligats per bielas d'acoplament. Actualment, en els trens de mercaderies s'ha mantingut el concepte de grans i massives locomotores capaces d'arrastrar trens de gran pes. No obstant, per al transport de viagers s'han desenrollat atres conceptes com la tracció distribuïda,[7] que consistix en dispondre motors elèctrics en tots els eixos de cada composició, en lloc de confiar la capacitat de tracció exclusivament als eixos d'una gran locomotora. Este sistema permet que en trens com el Siemens Velaro, la pràctica totalitat del pes de la composició es convertixca en esforç adherente (i no solament el propi pes de la locomotora), optimisant la capacitat tractora total del tren, i en conseqüència, la seua capacitat d'accelerar d'una forma més efectiva.
- Estabilitat d'avions en vol i de barcos
En el servici d'aerollínies, és important que la càrrega estiga equitativamente distribuïda, de manera que s'equilibre el pes de passagers, càrrega, i combustible d'una aeronau, en l'objecte de mantindre el centre de gravetat de l'aeronau lo més pròxim possible del seu centre de pressió, minimisant aixina l'aparició de moments de gir significatius que podrien afectar a l'estabilitat del vol. En les aeronaus de transport militar, és comú dispondre d'un cap de estiba[8] que forma part de la tripulació. Les seues responsabilitats inclouen distribuir les càrregues en funció del seu volum i pes per a garantisar una posició adequada del centre de gravetat del conjunt, i verificar que la càrrega està correctament subjecta i assegurada per a impedir que es moga durant el vol.
En barcos i aeronaus grans, se solen dispondre numerosos depòsits de combustible independents, utilisant-se equips de bombeig que a mida que es consumix el combustible, permeten redistribuir el combustible restant per a mantindre l'equilibri de la nau,[9] reduint de pas problemes d'estabilitat associats en l'efecte de superfície lliure.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 <cite style="font-style:normal" id="CITAREFAlonso Pérez2008">Alonso Pérez (2008). Tècniques de l'automòvil. Chassis, Editorial Paraninfo, p. 237 de 552. ISBN 9788497326612.
- ↑ «Repartixc de pes» (en és). Km 77. Consultat el 13 de setembre de 2020.
- ↑ «Pesos i llastres» (en és). Zona Gravetat. Consultat el 13 de setembre de 2020.
- ↑ «Understeering and aerodynamics of a WRC car» (en en). WRC Wings. Consultat el 16 de setembre de 2020.
- ↑ «ANÁLISIS TÉCNICO – BALANCE DE PESO» (en és). AlbrodpulF1. Consultat el 16 de setembre de 2020.
- ↑ «a-transport-terrestre/ Massa màxima autorisada per a transport terrestre» (en és). Grup CST.
- ↑ «Consume d'energia i emissions associades al transport per ferrocarril» (en és). Monografies EnerTrans. Fundació dels Ferrocarrils Espanyols. Consultat el 16 de setembre de 2020.
- ↑ «Loadmaster» (en en). Merriam Webster. Consultat el 16 de setembre de 2020.
- ↑ «Consume d'energia i emissions associades al transport per avió» (en és). Monografies EnerTrans. Consultat el 16 de setembre de 2020.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Distribución de peso» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.