Manejo de automóviles

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El manejo de un automóvil y del vehículo son descripciones de la forma en que un vehículo con ruedas responde y reacciona a las órdenes del conductor, así como de cómo se mueve a lo largo de una pista o carretera . Se suele juzgar por el rendimiento de un vehículo, en particular al tomar curvas , acelerar y frenar, así como por la estabilidad direccional del vehículo cuando se mueve en condiciones de estado estable.

En la industria automotriz , el manejo y el frenado son los componentes principales de la seguridad "activa" de un vehículo. También afectan su capacidad para desempeñarse en carreras de autos . La aceleración lateral máxima se considera, junto con el frenado, como la capacidad de agarre a la carretera de un vehículo . Los automóviles que circulan por vías públicas cuyos requisitos de ingeniería enfatizan el manejo sobre la comodidad y el espacio para los pasajeros se denominan autos deportivos .

La altura del centro de masa , también conocida como altura del centro de gravedad o CGZ, en relación con la vía, determina la transferencia de carga (relacionada con, pero no exactamente con la transferencia de peso ) de un lado a otro y provoca la inclinación de la carrocería. Cuando los neumáticos de un vehículo proporcionan una fuerza centrípeta para tirar de él en una curva, el impulso del vehículo activa la transferencia de carga en una dirección que va desde la posición actual del vehículo hasta un punto en una trayectoria tangente a la trayectoria del vehículo. Esta transferencia de carga se presenta en forma de inclinación de la carrocería. En circunstancias extremas, el vehículo puede volcar .

La altura del centro de masas en relación con la distancia entre ejes determina la transferencia de carga entre la parte delantera y la trasera. El impulso del coche actúa en su centro de masas para inclinarlo hacia delante o hacia atrás, respectivamente, durante el frenado y la aceleración. Dado que es solo la fuerza descendente la que cambia y no la ubicación del centro de masas, el efecto sobre el sobreviraje o subviraje es opuesto al de un cambio real en el centro de masas. Cuando un coche frena, la carga descendente sobre los neumáticos delanteros aumenta y la de los traseros disminuye, con el correspondiente cambio en su capacidad para soportar carga lateral.

Un centro de masas más bajo es una ventaja principal en términos de rendimiento de los autos deportivos , en comparación con los sedanes y (especialmente) los SUV . Algunos autos tienen paneles de carrocería hechos de materiales livianos en parte por este motivo.

La inclinación de la carrocería también se puede controlar mediante los resortes, las barras estabilizadoras o la altura del centro de balanceo .

En las curvas en estado estable, los coches con mucho peso en la parte delantera tienden a subvirar y los coches con mucho peso en la parte trasera a sobrevirar (explicación del subviraje y el sobreviraje) , en igualdad de condiciones. El diseño de motor central busca conseguir el centro de masas ideal, aunque el diseño de motor delantero tiene la ventaja de permitir una distribución más práctica del motor, los pasajeros y el equipaje. En igualdad de condiciones, en manos de un conductor experto, un coche con motor central equilibrado de forma neutra puede tomar las curvas más rápido, pero un coche con distribución FR (motor delantero, tracción trasera) es más fácil de conducir al límite.

El peso hacia atrás que prefieren los autos deportivos y de carreras es el resultado de los efectos de manejo durante la transición de la recta a las curvas. Durante la entrada en la curva, los neumáticos delanteros, además de generar parte de la fuerza lateral necesaria para acelerar el centro de masas del auto en la curva, también generan un torque alrededor del eje vertical del auto que hace que el auto comience a girar hacia la curva. Sin embargo, la fuerza lateral que generan los neumáticos traseros actúa en el sentido torsional opuesto, tratando de hacer girar el auto para salir de la curva. Por esta razón, un auto con una distribución de peso "50/50" subvirará en la entrada inicial de la curva. Para evitar este problema, los autos deportivos y de carreras a menudo tienen una distribución de peso más hacia atrás. En el caso de los autos de carreras puras, esto suele estar entre "40/60" y "35/65". ^{[ cita requerida ] Esto le da a los neumáticos delanteros una ventaja para superar el} momento de inercia del auto (inercia angular de guiñada), reduciendo así el subviraje en la entrada de la curva.

El uso de ruedas y neumáticos de diferentes tamaños (proporcionales al peso soportado por cada extremo) es una palanca que los fabricantes de automóviles pueden utilizar para ajustar las características de sobreviraje o subviraje resultantes.

Esto aumenta el tiempo que tarda en asentarse y seguir la dirección. Depende del (cuadrado de) la altura y el ancho, y (para una distribución de masa uniforme) se puede calcular aproximadamente mediante la ecuación: . ^[7]${\displaystyle I=M(height^{2}+width^{2})/12}$

Por lo tanto, un mayor ancho, aunque contrarresta la altura del centro de gravedad, perjudica la maniobrabilidad al aumentar la inercia angular. Algunos autos de alto rendimiento tienen materiales livianos en sus guardabarros y techos en parte por esta razón.

A menos que el vehículo sea muy corto, en comparación con su altura o anchura, estos son aproximadamente iguales. La inercia angular determina la inercia rotacional de un objeto para una velocidad de rotación dada. La inercia angular de guiñada tiende a mantener la dirección a la que apunta el automóvil cambiando a una velocidad constante. Esto hace que sea más lento para desviarse o entrar en una curva cerrada, y también hace que sea más lento para volver a girar en línea recta. La inercia angular de cabeceo resta valor a la capacidad de la suspensión para mantener constantes las cargas de los neumáticos delanteros y traseros en superficies irregulares y, por lo tanto, contribuye a la dirección en baches. La inercia angular es una integral sobre el cuadrado de la distancia desde el centro de gravedad, por lo que favorece a los automóviles pequeños, aunque los brazos de palanca (distancia entre ejes y vía) también aumentan con la escala. (Dado que los automóviles tienen formas simétricas razonables, los términos fuera de la diagonal del tensor de inercia angular generalmente se pueden ignorar). La masa cerca de los extremos de un automóvil se puede evitar, sin rediseñarlo para que sea más corto, mediante el uso de materiales livianos para parachoques y guardabarros o eliminándolos por completo. Si la mayor parte del peso está en el medio del automóvil, el vehículo girará con mayor facilidad y, por lo tanto, reaccionará más rápido a un giro.

Las suspensiones de los automóviles tienen muchas características variables, que generalmente son diferentes en la parte delantera y trasera y todas ellas afectan el manejo. Algunas de ellas son: la tasa de resorte , la amortiguación, el ángulo de inclinación hacia adelante , el cambio de inclinación con el recorrido de la rueda, la altura del centro de balanceo y la flexibilidad y los modos de vibración de los elementos de la suspensión. La suspensión también afecta el peso no suspendido.

Muchos coches tienen suspensiones que unen las ruedas de ambos lados, ya sea mediante una barra estabilizadora y/o mediante un eje rígido. El Citroën 2CV tiene interacción entre la suspensión delantera y trasera.

La flexión del chasis interactúa con la suspensión. Los siguientes tipos de resortes se utilizan comúnmente para la suspensión de automóviles: resortes de tasa variable y resortes de tasa lineal. Cuando se aplica una carga a un resorte de tasa lineal, el resorte se comprime en una cantidad directamente proporcional a la carga aplicada. Este tipo de resorte se utiliza comúnmente en aplicaciones de carreras en ruta cuando la calidad de la conducción no es una preocupación. Un resorte lineal se comportará de la misma manera en todo momento. Esto proporciona características de manejo predecibles durante las curvas a alta velocidad, la aceleración y el frenado. Los resortes variables tienen tasas de resorte iniciales bajas. La tasa de resorte aumenta gradualmente a medida que se comprime. En términos simples, el resorte se vuelve más rígido a medida que se comprime. Los extremos del resorte se enrollan más apretados para producir una tasa de resorte más baja. Al conducir, esto amortigua las pequeñas imperfecciones de la carretera mejorando la calidad de la conducción. Sin embargo, una vez que el resorte se comprime hasta cierto punto, el resorte no se enrolla tan apretado, lo que proporciona una tasa de resorte más alta (más rígida). Esto evita la compresión excesiva de la suspensión y evita el balanceo peligroso de la carrocería, que podría provocar un vuelco. Los resortes de tasa variable se utilizan en automóviles diseñados para la comodidad, así como en vehículos de carreras todoterreno. En las carreras todoterreno, permiten que un vehículo absorba eficazmente el impacto violento de un salto, así como también pequeños baches a lo largo del terreno todoterreno. ^[8]

El grave problema de manejo del TR3B y de los vehículos relacionados ^{[ cita requerida ]} se debía a que se había agotado el recorrido de la suspensión. Otros vehículos se quedan sin recorrido de suspensión con alguna combinación de baches y curvas, con un efecto igualmente catastrófico. Los vehículos modificados excesivamente también pueden encontrarse con este problema.

En general, las configuraciones de caucho más blando , caucho de histéresis más alta y cables más rígidos aumentan el agarre a la carretera y mejoran la maniobrabilidad. En la mayoría de los tipos de superficies en mal estado, las ruedas de diámetro grande funcionan mejor que las ruedas más anchas. La profundidad restante de la banda de rodadura afecta en gran medida al aquaplaning (conducir sobre agua profunda sin llegar a la superficie de la carretera). Aumentar la presión de los neumáticos reduce su ángulo de deslizamiento , pero reducir el área de contacto es perjudicial en las condiciones habituales de la superficie y debe usarse con precaución.

La distancia de contacto de un neumático con la carretera es una ecuación entre el peso del coche y el tipo (y tamaño) de sus neumáticos. Un coche de 1000 kg puede hundir un neumático 185/65/15 más que un neumático 215/45/15 en sentido longitudinal, lo que le proporciona un mejor agarre lineal y una mejor distancia de frenado, además de un mejor rendimiento en el aquaplaning, mientras que los neumáticos más anchos tienen una mejor resistencia en las curvas (sobre superficies secas).

La composición química actual de los neumáticos depende de la temperatura ambiente y de la carretera. Lo ideal es que un neumático sea lo suficientemente blando como para adaptarse a la superficie de la carretera (y, por lo tanto, tenga un buen agarre), pero lo suficientemente duro como para durar lo suficiente (distancia) como para que sea económicamente viable. Por lo general, es una buena idea tener diferentes juegos de neumáticos de verano y de invierno para climas con estas temperaturas.

La vía del eje proporciona resistencia a la transferencia de peso lateral y a la inclinación de la carrocería. La distancia entre ejes proporciona resistencia a la transferencia de peso longitudinal y a la inercia angular de cabeceo, y proporciona el brazo de palanca de torsión para girar el automóvil al hacer un viraje brusco. Sin embargo, la distancia entre ejes es menos importante que la inercia angular (momento polar) para la capacidad del vehículo de hacer un viraje brusco rápidamente.

La distancia entre ejes contribuye al radio de giro del vehículo , que también es una característica de manejo.

Ignorando la flexión de otros componentes, un automóvil puede modelarse como el peso suspendido, soportado por los resortes, soportado por el peso no suspendido , soportado por los neumáticos, soportado por la carretera. El peso no suspendido se considera más apropiadamente como una masa que tiene su propia inercia inherente separada del resto del vehículo. Cuando una rueda es empujada hacia arriba por un bache en la carretera, la inercia de la rueda hará que se eleve aún más por encima de la altura del bache. Si la fuerza del empuje es suficientemente grande, la inercia de la rueda hará que el neumático se levante completamente de la superficie de la carretera, lo que resulta en una pérdida de tracción y control. De manera similar, cuando se cruza una depresión repentina del terreno, la inercia de la rueda reduce la velocidad a la que desciende. Si la inercia de la rueda es suficientemente grande, la rueda puede separarse temporalmente de la superficie de la carretera antes de que haya descendido nuevamente para entrar en contacto con la superficie de la carretera.

Este peso no suspendido se amortigua en superficies irregulares de la carretera únicamente gracias a la resiliencia compresiva del neumático (y de las ruedas de alambre, si las hay), que ayuda a que la rueda permanezca en contacto con la superficie de la carretera cuando la inercia de la rueda impide que siga de cerca la superficie del suelo. Sin embargo, la resiliencia compresiva del neumático genera resistencia a la rodadura , que requiere energía cinética adicional para superarla, y la resistencia a la rodadura se gasta en el neumático en forma de calor debido a la flexión de las bandas de caucho y acero en las paredes laterales de los neumáticos. Para reducir la resistencia a la rodadura para mejorar el ahorro de combustible y evitar el sobrecalentamiento y la falla de los neumáticos a alta velocidad, los neumáticos están diseñados para tener una amortiguación interna limitada.

Por tanto, el "rebote de la rueda" debido a la inercia de la rueda, o el movimiento resonante de la masa no suspendida que sube y baja sobre la elasticidad del neumático, se amortigua de forma deficiente, principalmente por los amortiguadores de la suspensión. Por estos motivos, una masa no suspendida elevada reduce el agarre a la carretera y aumenta los cambios de dirección impredecibles en superficies irregulares (además de degradar el confort de marcha y aumentar las cargas mecánicas).

Este peso no suspendido incluye las ruedas y los neumáticos, normalmente los frenos , más un porcentaje de la suspensión, dependiendo de cuánto de la suspensión se mueve con la carrocería y cuánto con las ruedas; por ejemplo, una suspensión de eje sólido no tiene suspensión en absoluto. Los principales factores que mejoran el peso no suspendido son un diferencial suspendido (a diferencia del eje rígido ) y los frenos internos . (La suspensión de tubo De Dion funciona de forma muy similar a un eje rígido, pero representa una mejora porque el diferencial está montado en la carrocería, lo que reduce el peso no suspendido). Los materiales y tamaños de las ruedas también tendrán un efecto. Las ruedas de aleación de aluminio son comunes debido a sus características de peso que ayudan a reducir la masa no suspendida. Las ruedas de aleación de magnesio son incluso más ligeras, pero se corroen fácilmente.

Dado que solo los frenos de las ruedas motrices se pueden instalar fácilmente en el interior, el Citroën 2CV tenía amortiguadores inerciales en los cubos de las ruedas traseras para amortiguar solo el rebote de las ruedas.

Las fuerzas aerodinámicas son generalmente proporcionales al cuadrado de la velocidad del aire, por lo que la aerodinámica del automóvil adquiere cada vez mayor importancia a medida que aumenta la velocidad. Al igual que los dardos, los aviones, etc., los automóviles pueden estabilizarse mediante aletas y otros dispositivos aerodinámicos traseros. Sin embargo, además de esto, los automóviles también utilizan la carga aerodinámica o "sustentación negativa" para mejorar el agarre en la carretera. Esto es común en muchos tipos de automóviles de carreras, pero también se utiliza en la mayoría de los automóviles de pasajeros en cierta medida, aunque solo sea para contrarrestar la tendencia del automóvil a producir una sustentación positiva.

Además de proporcionar una mayor adherencia, la aerodinámica de los coches suele estar diseñada para compensar el aumento inherente del sobreviraje a medida que aumenta la velocidad en las curvas. Cuando un coche toma una curva, debe girar sobre su eje vertical y trasladar su centro de masas en un arco. Sin embargo, en una curva de radio cerrado (menor velocidad) la velocidad angular del coche es alta, mientras que en una curva de radio más largo (mayor velocidad) la velocidad angular es mucho menor. Por lo tanto, los neumáticos delanteros tienen más dificultades para superar el momento de inercia del coche durante la entrada en la curva a baja velocidad, y mucha menos dificultad a medida que aumenta la velocidad en las curvas. Por lo tanto, la tendencia natural de cualquier coche es subvirar al entrar en curvas de baja velocidad y sobrevirar al entrar en curvas de alta velocidad. Para compensar este efecto inevitable, los diseñadores de coches suelen inclinar el manejo del coche hacia un menor subviraje en la entrada de las curvas (por ejemplo, bajando el centro de balanceo delantero ) y añaden un sesgo hacia atrás a la carga aerodinámica para compensar en curvas de mayor velocidad. El sesgo aerodinámico hacia atrás se puede lograr mediante un perfil aerodinámico o "spoiler" montado cerca de la parte trasera del automóvil, pero también se puede lograr un efecto útil mediante una forma cuidadosa de la carrocería en su conjunto, en particular las áreas traseras.

En los últimos años, la aerodinámica se ha convertido en un área de creciente interés para los equipos de carreras y los fabricantes de automóviles. Herramientas avanzadas como los túneles de viento y la dinámica de fluidos computacional (CFD) han permitido a los ingenieros optimizar las características de manejo de los vehículos. Los túneles de viento avanzados como el Full Scale Rolling Road Automotive Wind Tunnel de Wind Shear, construido recientemente en Concord, Carolina del Norte, han llevado la simulación de las condiciones en carretera al máximo nivel de precisión y repetibilidad en condiciones muy controladas. La CFD también se ha utilizado como herramienta para simular las condiciones aerodinámicas, pero mediante el uso de computadoras y software extremadamente avanzados para duplicar el diseño del automóvil digitalmente y luego "probar" ese diseño en la computadora.

El coeficiente de fricción del caucho sobre la carretera limita la magnitud de la suma vectorial de las fuerzas transversales y longitudinales. Por lo tanto, las ruedas motrices o las que proporcionan la mayor capacidad de frenado tienden a deslizarse hacia los lados. Este fenómeno se suele explicar mediante el uso del modelo del círculo de fuerzas .

Una de las razones por las que los coches deportivos suelen tener tracción trasera es que el sobreviraje inducido por la potencia resulta útil para un conductor experto en curvas cerradas. La transferencia de peso durante la aceleración tiene el efecto contrario y cualquiera de los dos puede predominar, según las condiciones. Es posible inducir el sobreviraje aplicando potencia en un coche con tracción delantera mediante el uso adecuado del " frenado con el pie izquierdo ", y el uso de marchas bajas en pendientes pronunciadas puede provocar algo de sobreviraje.

El efecto del frenado en la maniobrabilidad se complica por la transferencia de carga , que es proporcional a la aceleración (negativa) multiplicada por la relación entre la altura del centro de gravedad y la distancia entre ejes. La dificultad es que la aceleración en el límite de adherencia depende de la superficie de la carretera, por lo que con la misma relación entre la fuerza de frenado delantera y trasera, un coche subvirará al frenar en superficies resbaladizas y sobrevirará al frenar con fuerza en superficies sólidas. La mayoría de los coches modernos combaten esto variando la distribución del frenado de alguna manera. Esto es importante con un centro de gravedad alto, pero también se hace en coches con un centro de gravedad bajo, de los que se espera un mayor nivel de rendimiento.

Dependiendo del conductor, la fuerza de dirección y la transmisión de las fuerzas de la carretera al volante y la relación de giros del volante con respecto a los de las ruedas afectan el control y la percepción del vehículo. El juego (la rotación libre del volante antes de que las ruedas giren) es un problema común, especialmente en los modelos más antiguos y en los automóviles desgastados. Otro es la fricción. La dirección de piñón y cremallera generalmente se considera el mejor tipo de mecanismo para lograr una efectividad de control. El varillaje también contribuye al juego y la fricción. El avance (desplazamiento del eje de dirección con respecto a la superficie de contacto ) proporciona parte de la tendencia al autocentrado.

La precisión de la dirección es especialmente importante sobre hielo o nieve compacta, donde el ángulo de deslizamiento en el límite de adherencia es menor que en carreteras secas.

El esfuerzo de dirección depende de la fuerza descendente ejercida sobre los neumáticos de dirección y del radio de la superficie de contacto. Por lo tanto, para una presión constante de los neumáticos, es como el 1,5 de la potencia del peso del vehículo. La capacidad del conductor para ejercer par sobre las ruedas se ajusta de forma similar a su tamaño. En un coche más largo, las ruedas deben girarse más para girar con un radio determinado. La dirección asistida reduce la fuerza necesaria a expensas de la sensación. Es útil, sobre todo en el aparcamiento, cuando el peso de un vehículo con la parte delantera pesada supera unas diez o quince veces el peso del conductor, para conductores con discapacidad física y cuando hay mucha fricción en el mecanismo de dirección.

La dirección en las cuatro ruedas ha empezado a utilizarse en los vehículos de carretera (algunos vehículos de reconocimiento de la Segunda Guerra Mundial la tenían). Alivia el efecto de la inercia angular haciendo que todo el vehículo se ponga en movimiento antes de que gire en la dirección deseada. También se puede utilizar, en la otra dirección, para reducir el radio de giro. Algunos vehículos harán una cosa u otra, dependiendo de la velocidad.

Los cambios en la geometría de la dirección debido a los baches en la carretera pueden provocar que las ruedas delanteras giren en direcciones diferentes, juntas o de forma independiente. El varillaje de la dirección debe estar diseñado para minimizar este efecto.

El control electrónico de estabilidad (ESC) es una tecnología computarizada que mejora la seguridad de la estabilidad de un vehículo al intentar detectar y evitar derrapes. Cuando el ESC detecta una pérdida de control de la dirección, el sistema aplica frenos individuales para ayudar a "dirigir" el vehículo hacia donde el conductor desea ir. El frenado se aplica automáticamente a las ruedas individuales, como la rueda delantera exterior para contrarrestar el sobreviraje o la rueda trasera interior para contrarrestar el subviraje.

El control de estabilidad de algunos coches puede no ser compatible con algunas técnicas de conducción, como el sobreviraje inducido por la potencia. Por ello, al menos desde un punto de vista deportivo, es preferible que se pueda desactivar.

Por supuesto, las cosas deberían ser iguales, a izquierda y derecha, para los autos de calle. La inclinación afecta la dirección porque un neumático genera una fuerza hacia el lado hacia el que se inclina la parte superior. Esto se llama empuje de inclinación. La inclinación negativa delantera adicional se utiliza para mejorar la capacidad de tomar curvas de los autos con ganancia de inclinación insuficiente.

El bastidor puede flexionarse con la carga, especialmente al torcerse en los baches. Se considera que la rigidez ayuda a la maniobrabilidad. Al menos simplifica el trabajo de los ingenieros de suspensión. Algunos coches, como el Mercedes-Benz 300SL, tienen umbrales de puerta altos para permitir un bastidor más rígido.

El manejo es una propiedad del automóvil, pero diferentes características funcionarán bien con diferentes conductores.

Cuanto más experiencia tenga una persona con un coche o tipo de coche, más probabilidades tendrá de aprovechar al máximo sus características de manejo en condiciones adversas. ^[9]

• El hecho de tener que soportar fuerzas g en los brazos interfiere en la precisión de la dirección del conductor. De manera similar, la falta de apoyo en la posición del asiento del conductor puede hacer que se mueva cuando el coche experimenta una aceleración rápida (al tomar una curva, al arrancar o al frenar). Esto interfiere en la precisión de los controles, lo que hace que el coche sea más difícil de controlar.
• Poder alcanzar los controles fácilmente también es una consideración importante, ^[9] especialmente si el automóvil se conduce con fuerza.
• En algunas circunstancias, un buen apoyo puede permitir que un conductor conserve cierto control, incluso después de un accidente menor o después de la primera etapa de un accidente.

El clima afecta el manejo al cambiar la cantidad de tracción disponible en una superficie. Diferentes neumáticos funcionan mejor en diferentes condiciones climáticas. El agua profunda es una excepción a la regla de que los neumáticos más anchos mejoran el agarre en la carretera.

Los coches con suspensiones relativamente blandas y con un peso no suspendido reducido son los menos afectados por superficies irregulares, mientras que en superficies lisas y planas cuanto más rígidas sean, mejor. El agua, el hielo, el aceite, etc. inesperados son peligros.

Cuando una rueda deja de estar en contacto con la carretera, se produce un cambio en la maniobrabilidad, por lo que la suspensión debe mantener las cuatro (o tres) ruedas en la carretera a pesar de las curvas cerradas, los virajes bruscos y los baches de la carretera. Es muy importante para la maniobrabilidad, así como por otras razones, no quedarse sin recorrido de suspensión y sin tocar fondo o techo.

Por lo general, lo más conveniente es tener el automóvil ajustado para una pequeña cantidad de subviraje , de modo que responda de manera predecible a un giro del volante y las ruedas traseras tengan un ángulo de deslizamiento menor que las ruedas delanteras. Sin embargo, esto puede no ser posible para todas las condiciones de carga, carretera y clima, rangos de velocidad o al girar bajo aceleración o frenado. Idealmente, un automóvil debería llevar pasajeros y equipaje cerca de su centro de gravedad y tener una carga de neumáticos, un ángulo de inclinación y una rigidez de balanceo similares en la parte delantera y trasera para minimizar la variación en las características de manejo. Un conductor puede aprender a lidiar con el sobreviraje o subviraje excesivos, pero no si varían mucho en un corto período de tiempo.

Los fallos de manejo más comunes e importantes son:

• Subviraje : las ruedas delanteras tienden a deslizarse ligeramente o incluso a patinar y a desviarse hacia el exterior de la curva. El conductor puede compensar esto haciendo un giro más cerrado, pero el agarre a la carretera se reduce, el comportamiento del vehículo es menos predecible y los neumáticos tienden a desgastarse más rápidamente.
• Sobreviraje : las ruedas traseras tienden a deslizarse hacia el exterior de la curva más que las delanteras. El conductor debe corregirlo girando el volante alejándose de la curva, de lo contrario, el auto corre el riesgo de derrapar si se lo lleva al límite. El sobreviraje a veces es útil para ayudar a la dirección, especialmente si ocurre solo cuando el conductor lo elige aplicando potencia.
• Bump steer (dirección brusca) : efecto de la irregularidad de la superficie de la carretera en el ángulo o el movimiento de un automóvil. Puede ser el resultado del movimiento cinemático de la suspensión ascendente o descendente, lo que provoca convergencia o divergencia en la rueda cargada, lo que en última instancia afecta el ángulo de guiñada (rumbo) del automóvil. También puede ser causado por componentes de la suspensión defectuosos o desgastados. Esto siempre sucederá en algunas condiciones, pero depende de la suspensión, el varillaje de la dirección, el peso no suspendido, la inercia angular, el tipo de diferencial, la rigidez del chasis, los neumáticos y la presión de los neumáticos. Si se agota el recorrido de la suspensión, la rueda toca fondo o pierde contacto con la carretera. Al igual que en los giros bruscos en carreteras planas, es mejor que la rueda se acelere cuando el resorte alcance su forma neutra, en lugar de que entre en contacto de repente con una estructura limitante de la suspensión.
• Balanceo de la carrocería : el vehículo se inclina hacia el exterior de la curva. Esto interfiere con el control del conductor, ya que debe esperar a que el vehículo termine de inclinarse antes de poder evaluar por completo el efecto de su cambio de dirección. También aumenta la demora antes de que el vehículo se mueva en la dirección deseada. También cambia ligeramente el peso que soportan los neumáticos, como se describe en la transferencia de peso .
• Transferencia de carga excesiva : en cualquier vehículo que esté tomando una curva, las ruedas exteriores reciben una carga mayor que las interiores debido a que el centro de gravedad está por encima del suelo. La transferencia de peso total (suma de las ruedas delanteras y traseras), en una curva constante, está determinada por la relación entre la altura del centro de gravedad de un automóvil y la distancia entre ejes . Cuando la transferencia de peso es igual a la mitad del peso cargado del vehículo, este comenzará a volcar . Esto se puede evitar reduciendo la velocidad de giro de forma manual o automática, pero esto provoca una reducción adicional del agarre a la carretera.
• Respuesta lenta: la aceleración lateral no comienza inmediatamente cuando se gira la dirección y puede no detenerse inmediatamente cuando se vuelve a centrar. Esto se debe en parte al balanceo de la carrocería. Otras causas incluyen neumáticos con un ángulo de deslizamiento alto e inercia angular de balanceo y guiñada. La inercia angular de balanceo agrava el balanceo de la carrocería al retrasarlo. Los neumáticos blandos agravan la inercia angular de guiñada al esperar a que el automóvil alcance su ángulo de deslizamiento antes de girar.

La calidad de marcha y el manejo siempre han sido un compromiso: con el tiempo, la tecnología ha permitido a los fabricantes de automóviles combinar más de ambas características en el mismo vehículo. Es difícil conciliar los altos niveles de comodidad con un centro de gravedad bajo, resistencia al balanceo de la carrocería, baja inercia angular, apoyo para el conductor, tacto de la dirección y otras características que hacen que un automóvil se maneje bien.

En el caso de los coches de producción corrientes, los fabricantes tienden a subvirar deliberadamente, ya que esto es más seguro para los conductores inexpertos o distraídos que el sobreviraje. Otros compromisos tienen que ver con la comodidad y la utilidad, como la preferencia por una conducción más suave o una mayor capacidad de asientos .

Los frenos internos mejoran tanto el manejo como la comodidad, pero ocupan espacio y son más difíciles de enfriar. Los motores grandes tienden a hacer que la parte delantera o trasera de los autos sean pesadas. El ahorro de combustible, mantenerse fresco a altas velocidades, la comodidad de conducción y el desgaste prolongado tienden a entrar en conflicto con el agarre en la carretera, mientras que el agarre en carreteras mojadas, secas, con agua profunda y con nieve no son exactamente compatibles. La suspensión delantera de brazo A o de horquilla tiende a brindar un mejor manejo, porque brinda a los ingenieros más libertad para elegir la geometría, y más agarre en la carretera, porque la inclinación se adapta mejor a los neumáticos radiales que los puntales MacPherson , pero ocupa más espacio.

La antigua tecnología de suspensión trasera de eje vivo , conocida por el Ford Modelo T , todavía se usa ampliamente en la mayoría de los vehículos utilitarios deportivos y camionetas, a menudo por razones de durabilidad (y costo). La suspensión de eje vivo todavía se usa en algunos autos deportivos, como el Ford Mustang (modelos anteriores a 2015), y es mejor para carreras de aceleración, pero generalmente tiene problemas con el agarre en curvas con baches, curvas rápidas ^{[ cita requerida ]} y estabilidad a altas velocidades en rectas con baches.

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Bajar el centro de gravedad siempre ayudará a la maniobrabilidad (además de reducir la posibilidad de vuelco). Esto se puede lograr hasta cierto punto utilizando ventanas de plástico (o ninguna) y materiales livianos en el techo, el capó y la tapa del maletero, reduciendo la distancia al suelo, etc. Aumentar la distancia entre vías con ruedas "invertidas" tendrá un efecto similar, pero cuanto más ancho sea el auto, menos espacio libre tendrá en la carretera y más tendrá que desviarse para evitar un obstáculo.

Los resortes y/o amortiguadores más rígidos, tanto delanteros como traseros, generalmente mejorarán el manejo en superficies casi perfectas, mientras que empeorarán el manejo en condiciones de ruta menos que perfectas al "saltear" el auto (y destruir el agarre), lo que dificulta el manejo del vehículo. Los kits de suspensión de alto rendimiento del mercado de accesorios suelen estar disponibles fácilmente.

Las ruedas más ligeras (en su mayoría de aleación de aluminio o magnesio) mejoran el manejo y la comodidad de conducción al reducir el peso no suspendido.

El momento de inercia se puede reducir utilizando parachoques y guardabarros más ligeros, o incluso ninguno.

La corrección de las condiciones de subviraje o sobreviraje se logra mediante un aumento o una disminución del agarre en los ejes delantero o trasero. Si el eje delantero tiene más agarre que un vehículo similar con características de dirección neutra, el vehículo sobrevirará. El vehículo sobrevirador se puede "ajustar" aumentando el agarre del eje trasero, o alternativamente reduciendo el agarre del eje delantero. Lo opuesto es cierto para un vehículo subvirador (el eje trasero tiene exceso de agarre, solucionado aumentando el agarre delantero o reduciendo el agarre trasero). Las siguientes acciones tendrán la tendencia a "aumentar el agarre" de un eje. Aumentar la distancia del brazo de momento al centro de gravedad, reducir la transferencia de carga lateral (suavizar los amortiguadores, suavizar las barras estabilizadoras, aumentar el ancho de vía), aumentar el tamaño de la superficie de contacto de los neumáticos, aumentar la transferencia de carga longitudinal a ese eje y disminuir la presión de los neumáticos.

Ciertos vehículos pueden estar involucrados en una proporción desproporcionada de accidentes que involucran a un solo vehículo ; sus características de manejo pueden jugar un papel:

• Los primeros Porsche 911 sufrían de un peligroso sobreviraje en el arranque (la parte trasera del coche pierde agarre cuando el conductor levanta el pie del acelerador); además, la rueda delantera interior se desvía de la carretera al tomar curvas cerradas sobre pavimento seco, lo que provoca un subviraje cada vez mayor. La rigidez de la barra antivuelco delantera está configurada para compensar el peso de la parte trasera y proporciona un manejo neutro en la conducción normal. Esta compensación empieza a ceder cuando la rueda se levanta. Un conductor experto puede aprovechar las demás características del 911, lo que convierte al 911 en un coche deportivo extremadamente capaz en manos expertas. Los 911 posteriores han tenido suspensiones traseras cada vez más sofisticadas y neumáticos traseros más grandes, lo que elimina estos problemas. ^{[ cita requerida ]}
• Triumph TR2 y TR3 comenzaron a sobrevirar más repentinamente cuando se levantó la rueda trasera interna. ^{[ cita requerida ]}
• Volkswagen Beetle – (Escarabajo original) Sensibilidad a los vientos cruzados, debido a la ligereza de la parte delantera del coche con motor trasero ; y poca estabilidad de balanceo debido a la suspensión de eje oscilante . Las personas que los conducían con dificultad instalaban ruedas invertidas y neumáticos y llantas traseras más grandes para mejorar la situación. ^{[ cita requerida ]}
• Chevrolet Corvair : poca estabilidad de balanceo debido a la suspensión trasera de eje oscilante similar a la utilizada en el Volkswagen Beetle, y citado por su manejo peligroso en el libro de Ralph Nader Unsafe at Any Speed . Estos problemas se corrigieron con el rediseño del Corvair en 1965, pero las ventas no se recuperaron de la publicidad negativa y se discontinuó.
• El gran Tatra 87 con motor trasero (conocido como el " arma secreta checa ") mató a tantos oficiales nazis durante la Segunda Guerra Mundial que el ejército alemán acabó prohibiendo a sus oficiales conducir el Tatra. ^[10]
• Algunos coches americanos de "tamaño completo" de la década de 1950 respondían muy lentamente a los cambios de dirección debido a su gran inercia angular, a su suspensión suavemente ajustada que hacía de la calidad de marcha una prioridad sobre la conducción en curvas y a sus neumáticos de banda transversal orientados a la comodidad. Auto Motor und Sport informó sobre uno de ellos que no tuvieron el coraje de probarlo para comprobar su velocidad máxima. ^{[ cita requerida ]}
• Dodge Omni y Plymouth Horizon : estas primeras respuestas estadounidenses al Volkswagen Rabbit fueron consideradas "inaceptables" en las pruebas iniciales de Consumer Reports , debido a una tendencia observada a mostrar un movimiento oscilante incontrolable de un lado a otro bajo ciertas órdenes del volante. Si bien las negaciones de Chrysler sobre este comportamiento fueron refutadas por un goteo persistente de informes independientes sobre este comportamiento, la producción de los automóviles se modificó para equiparlos con un volante más liviano y un amortiguador de dirección, y no se escucharon más informes sobre este problema. ^{[ cita requerida ]}
• El Suzuki Samurai , según Consumer Reports, también presentaba una tendencia a volcarse sobre dos ruedas, hasta el punto de que Consumer Reports afirmó que temían seguir probando el vehículo sin la instalación de ruedas estabilizadoras para evitar que volcara por completo. En su primera serie de pruebas, el Samurai tuvo un buen desempeño. ^[11] R. David Little, director técnico de Consumers Union , condujo el todoterreno ligero por varias curvas cortas y cerradas, diseñadas para simular una emergencia, como intentar evitar a un niño que corría delante del coche. Un artículo publicado varios años después en un número de aniversario de Consumer Reports impulsó a Suzuki a presentar una demanda. La demanda se basaba en la percepción de que Consumer Reports había manipulado los resultados: "Este caso trata de mentiras y engaños por parte de Consumers Union por sus propios motivos financieros", dijo el lunes George F. Ball, abogado gerente de Suzuki. "Estaban endeudados [en 1988] y necesitaban una historia de gran éxito para recaudar y solicitar fondos". ^[11] La revista Entrepreneur informó que "el caso de Suzuki se centró en un cambio que CU hizo mientras probaba el vehículo. Después de que el Samurai y otros SUV completaron el recorrido estándar sin amenazar con volcarse, CU alteró el recorrido para hacer los giros más abruptos. Los otros vehículos no mostraron ningún problema, pero el Samurai se inclinó y se habría volcado si no fuera por los estabilizadores instalados para evitar ese resultado". ^[12] Después de ocho años en la corte, las partes consintieron en un acuerdo que no incluía daños monetarios ni una retractación. ^[13] Al comentar sobre el acuerdo, Consumer Union dijo: "Consumers Union también dice en el acuerdo que "nunca tuvo la intención de dar a entender que el Samurai se volcara fácilmente en condiciones de conducción rutinarias". ^[14] El vicepresidente de política técnica de CU afirmó además: "No hay disculpas. "Respaldamos plenamente nuestras pruebas y calificación del Samurai". En un comunicado de prensa conjunto, Suzuki reconoció "el compromiso declarado de CU de realizar pruebas e informes objetivos e imparciales". ^[15]
• Mercedes-Benz Clase A : un coche alto con un centro de gravedad elevado; los primeros modelos mostraban un balanceo excesivo de la carrocería durante las maniobras de viraje brusco y volcaban, sobre todo durante la prueba del alce sueco . Esto se corrigió posteriormente mediante el control electrónico de estabilidad y se instaló a posteriori, con un gran coste, en los coches anteriores.
• Ford Explorer : una peligrosa tendencia a reventar un neumático trasero y volcar. Ford había construido un vehículo con un centro de gravedad alto, entre 68 y 74 cm por encima del suelo (según el modelo). ^[1] La tendencia a volcarse en cambios bruscos de dirección es inherente al vehículo. Ford intentó contrarrestar las fuerzas de la naturaleza especificando presiones inferiores a las óptimas en los neumáticos para inducirlos a perder tracción y deslizarse bajo fuerzas laterales en lugar de agarrarse y obligar al vehículo a volcarse. Por razones que nunca quedaron del todo claras, los neumáticos de una fábrica tendían a reventar cuando estaban desinflados, y estos vehículos volcaban, lo que provocó una serie de accidentes de un solo vehículo muy publicitados .

Ford y Firestone , los fabricantes de los neumáticos, se culparon mutuamente y la culpa final recayó en las prácticas de control de calidad de una planta de Firestone que estaba en huelga . Los neumáticos de otra planta de Firestone no estaban asociados con este problema. Un documento interno fechado en 1989 afirma

Los ingenieros han recomendado el uso de presiones de inflado de los neumáticos por debajo de los niveles máximos permitidos para todos los neumáticos UN46. Como se describió anteriormente, las presiones reducidas de los neumáticos aumentan el subviraje y reducen la capacidad máxima de viraje (ambas influencias "estabilizadoras"). Esta práctica se ha utilizado de manera rutinaria en camionetas pick-up de servicio pesado y vehículos familiares para asegurar un subviraje adecuado en todas las condiciones de carga. Nissan (Pathfinder), Toyota, Chevrolet y Dodge también reducen las presiones de los neumáticos para aplicaciones seleccionadas. Si bien no podemos estar seguros de sus razones, las similitudes en la carga del vehículo sugieren que mantener un nivel mínimo de subviraje en condiciones de carga trasera puede ser el factor determinante. ^[16]

Esto contribuyó a la acumulación de calor y al deterioro de los neumáticos bajo un uso sostenido a alta velocidad, y finalmente a la falla del neumático más estresado. Por supuesto, la posibilidad de que una construcción de neumáticos ligeramente deficiente y una tensión de los neumáticos ligeramente superior a la media, ninguna de las cuales sería problemática en sí misma, resulte en una falla del neumático es bastante probable. La controversia continúa sin conclusiones inequívocas, pero también atrajo la atención del público hacia una incidencia generalmente alta de accidentes con vuelcos que involucran SUV, que los fabricantes continúan abordando de diversas maneras. Una investigación posterior de la NHTSA de datos de accidentes del mundo real mostró que los SUV en cuestión no tenían más probabilidades de volcar que cualquier otro SUV, después de una separación de la banda de rodadura. ^[17]

• El Jensen GT (coupé hatchback) se introdujo en un intento de ampliar la base de ventas del Jensen Healey , que hasta ese momento había sido un roadster o un convertible. Su informe de prueba en carretera en Motor Magazine y otro muy similar, poco después, en Road & Track, concluyeron que ya no era lo suficientemente divertido de conducir como para valer tanto dinero. Lo atribuyeron a cambios menores en la suspensión. Mucho más probable es que el cambio en la distribución del peso fuera el culpable ^{[ cita requerida ]} . El Jensen Healey era un automóvil deportivo bastante bajo y ancho y bastante caro, pero las especificaciones de su suspensión no eran particularmente impresionantes, ya que tenía un eje trasero sólido. A diferencia del AC Ace, con su suspensión trasera de doble hoja transversal y carrocería de aluminio, el Jensen Healey no podía soportar el peso de ese metal y vidrio tan alto y aún así ganar un precio superior por su manejo. Los cambios también incluyeron un colector de escape de hierro fundido que reemplazó al de aluminio, probablemente para equilibrar en parte el peso alto y trasero de la capota. El edificio de la fábrica se utilizó para construir chasis de camiones de múltiples tubos. ^{[ cita requerida ]}
• El Renault Dauphine con motor trasero se ganó en España el sobrenombre de "coche de la viuda" , debido a su mal manejo. ^{[ cita requerida ]}
• Los vehículos de tres ruedas tienen problemas de conducción particulares, especialmente si se tiene en cuenta si la rueda única está adelante o atrás (las motocicletas con sidecars son otro asunto). El automóvil Dymaxion de Buckminster Fuller causó sensación, pero la ignorancia de los problemas de dirección de las ruedas traseras condujo a un accidente fatal que destruyó su reputación.

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• Los modelistas suelen ver mejor el panorama completo.
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• Coche deportivo compacto: comportamiento en curvas y comportamiento en curvas