Centro de masa del coche

Esta calculadora del centro de masa de un coche indica las tres coordenadas del centro de masa de un vehículo de cuatro ruedas a partir de las vías de los ejes, la batalla, las cuatro lecturas de carga en suelo llano y un segundo par de lecturas delanteras tomadas tras elevar el eje trasero una altura conocida. La posición longitudinal es la distancia ponderada por carga desde el eje trasero hasta el centro de masa. La posición lateral es el desfase ponderado por carga respecto al eje de simetría, con las vías delantera y trasera como brazos de momento. La posición vertical usa la identidad SAE de elevación trasera, con el ángulo de inclinación θ igual a la arcotangente de la altura de elevación sobre la batalla.

Qué es el centro de masa de un coche y cómo lo sitúan las vías y las cargas

El centro de masa de un coche es el punto único en el que todo el peso del vehículo puede tratarse como una sola fuerza concentrada para la estática y para el cabeceo y el balanceo de primer orden. En suelo llano cuatro básculas de rueda leen la carga bajo cada neumático; esos cuatro números ya sitúan el centro de masa en el plano del suelo cuando se sabe dónde apoyan las huellas.

Coloque el origen a ras de suelo sobre la línea media del eje trasero, con x hacia delante rumbo al parachoques delantero, y hacia la derecha del conductor en un volante a la izquierda, y z hacia arriba. El eje delantero queda entonces en x igual a la batalla L, el eje trasero en x igual a cero, las ruedas delanteras a más o menos la mitad de la vía delantera, y las traseras a más o menos la mitad de la vía trasera.

Un coche perfectamente simétrico, con cargas izquierda y derecha iguales, queda por tanto en y igual a cero, mientras que un coche más pesado a la derecha devuelve una coordenada lateral positiva. Estas dos identidades son exactas para un vehículo rígido sobre un plano horizontal; no exigen una medición elevada y no dependen de la altura de marcha. Fallan solo cuando W es cero, porque cada coordenada es un promedio ponderado por carga y la división por cero no está definida.

Las longitudes van en metros; las cargas pueden ser newtons o kilogramos-fuerza siempre que todas usen la misma unidad, porque la unidad se cancela en cada cociente.

Cómo la medición con el eje trasero elevado da la coordenada vertical

Las cargas de rueda en suelo llano no fijan la altura: cuatro huellas sobre un plano no dicen nada de lo alto que está la masa por encima de ese plano. El método de taller SAE eleva la zaga del coche una altura h conocida mientras las ruedas delanteras siguen sobre las básculas, y vuelve a leer el eje delantero. Alzar la zaga inclina el chasis un ángulo θ cuya tangente es h dividida por la batalla L, de modo que θ es la arcotangente de h sobre L.

La carga se transfiere entonces hacia delante, y el cambio de carga del eje delantero ΔW_f junto con ese ángulo sitúa la altura del centro de masa sobre el plano de contacto: z vale ΔW_f por L dividido por (W por tan θ).

Si elige h y las cargas delanteras elevadas de modo que ΔW_f sea 280 unidades de fuerza en un coche de 14000 unidades con L igual a 2.5 metros y h igual a 0.25 metros, tan θ vale 0.1 y z sale a medio metro, una cifra típica de turismo. La elevación debe ser mayor que cero; si no, tan θ se anula y la identidad de altura divide por cero. Use la misma unidad de carga que en las lecturas a nivel.

La calculadora no suma un radio de neumático aparte: z es la altura del centro de masa sobre el plano de las huellas, que es el plano donde apoyan sus básculas. Tacos, rampas o un utillaje de CG dedicado son válidos siempre que h sea el alzado vertical de las huellas traseras y L sea la separación horizontal de ejes que usó al pesar en llano.

Contrato de entrada, errores, unidades y dónde encaja una cifra de CG

Las longitudes deben ser estrictamente positivas. Las cargas no deben ser negativas. Si las cuatro cargas en llano suman cero, el manejador rechaza la petición con un mensaje de que la carga total es nula, porque cada coordenada dividiría por cero; ese fallo no se cobra.

Los ingenieros de competición usan las tres coordenadas para colocar lastre, comparar el wedge izquierda-derecha y comprobar que un cambio de altura de marcha no haya desplazado el centro de masa. Los cursos de dinámica del vehículo usan las mismas identidades como primera comprobación numérica frente a una hoja de básculas. Esta página no es un resolutor de cinemática de suspensión, ni una calculadora de centro de balanceo, ni un sustituto de un utillaje de CG certificado cuando un reglamento exige un certificado de laboratorio.