El círculo de Kamm

¿Cuáles son las fuerzas que actúan sobre una rueda?

Josep Armengol -
El círculo de Kamm
El círculo de Kamm

Kamm fue un ingeniero alemán dedicado al estudio del automóvil y sus componentes a principios del siglo pasado, e ideó su «círculo» como una representación simplificada de las fuerzas sobre una rueda.

Tenemos, por un lado, en sentido vertical, las fuerzas «longitudinales», es decir, aceleración y frenada, y por el otro lado, horizontalmente, las fueras laterales, es decir, la fuerza centrífuga en las curvas.

La «resultante» de las dos fuerzas debe quedar en todo momento dentro del círculo que nos da el «agarre» disponible (menor en mojado que en seco) para que esa rueda no esté perdiendo adherencia. Dos ejemplos servirán para entender qué significa todo esto, que es algo «intuitivo»: si estamos «usando» mucho agarre para acelerar o frenar, no podremos «usarlo» para el paso por curva.

Si estamos usando hasta un 85 por ciento de la capacidad de adherencia en aceleración, solo podremos aprovechar un 50 por ciento del agarre lateral antes de empezar a perder adherencia, por «acumulación» excesiva de fuerzas sobre el neumático.

Usar un 50 por ciento de las fuerzas transversales equivale a llevar una inclinación de la moto de unos 35 grados, para que te hagas una idea. Sobre suelo húmedo los límites son muy inferiores, de hecho ni siquiera podríamos aprovechar el 50 por ciento de la capacidad de aceleración y eso sin contar con ningún margen para fuerzas laterales.

Si nos encontramos en circuito, aprovecharemos mucho más las fuerzas transversales al poder inclinar más libremente (sin riesgos y con buen asfalto). El ejemplo supone estar inclinado al límite, 57 grados, y eso significa que estamos al 99 por ciento de las fuerzas transversales admisibles antes de perder adherencia.

Con esa inclinación si pretendemos activar los frenos y superamos una fuerza mayor del 10 por ciento de lo que sería posible en línea recta, empezaremos a resbalar. En los tiempos de Kamm se suponía que era imposible superar la aceleración de la gravedad (el famoso 1 «g») tanto en aceleración, frenada o lateralmente: hoy día sabemos que eso sí es posible, puntualmente, gracias a los compuestos de goma actuales.

Por eso es posible, con un coeficiente de rozamiento teórico de 1’0, superar los 45 grados de inclinación (la mitad de un ángulo recto, 90 grados, que supondría el equilibrio con la gravedad y es lo que se creía antaño que era el límite).

En MotoGP hemos visto que se llega a más de 60 grados de inclinación… ¿Cuál es la idea que debe quedarnos de toda esta física del movimiento? Pues que la relación entre fuerzas longitudinales (capacidad de frenada o aceleración) y transversales (fuerza centrífuga, velocidad en curva), no varía de forma lineal.

Cuando una de las dos aumenta mucho, la otra debe permanecer muy baja si no queremos patinar. Como decía antes, es algo muy intuitivo: si estamos acelerando o frenando mucho, no podremos estar a la vez muy inclinados a una gran velocidad de paso por curva.

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