Baricentro dell'auto

Questo calcolatore del baricentro di un'auto indica le tre coordinate del centro di massa di un veicolo a quattro ruote a partire dalle carreggiate degli assi, dal passo, dalle quattro letture di carico a terra piana e da una seconda coppia di letture anteriori prese dopo aver alzato l'asse posteriore di un'altezza nota. La posizione longitudinale è la distanza ponderata dal carico dall'asse posteriore fino al centro di massa. La posizione laterale è lo scostamento ponderato dal carico rispetto all'asse di simmetria, con le carreggiate anteriore e posteriore come bracci di momento. La posizione verticale usa l'identità SAE di sollevamento posteriore, con l'angolo di inclinazione θ pari all'arcotangente dell'altezza di sollevamento sul passo.

Che cos'è il baricentro di un'auto e come carreggiate e carichi lo situano

Il centro di massa di un'auto è il punto unico in cui l'intero peso del veicolo può essere trattato come una sola forza concentrata per la statica e per beccheggio e rollio al primo ordine. A terra piana quattro bilance ruota leggono il carico sotto ciascun pneumatico; quei quattro numeri già situano il centro di massa nel piano del suolo una volta noto dove poggiano le impronte di contatto.

Collocchi l'origine a livello del suolo sulla linea mediana dell'asse posteriore, con x verso l'avantreno in direzione del paraurti anteriore, y verso la destra del conducente in una guida a sinistra, e z verso l'alto. L'asse anteriore sta allora in x pari al passo L, l'asse posteriore in x pari a zero, le ruote anteriori a più o meno metà della carreggiata anteriore, e quelle posteriori a più o meno metà della carreggiata posteriore.

Un'auto perfettamente simmetrica, con carichi sinistro e destro uguali, sta quindi in y pari a zero, mentre un'auto più pesante a destra restituisce una coordinata laterale positiva. Queste due identità sono esatte per un veicolo rigido su un piano orizzontale; non richiedono una misura sollevata e sono indipendenti dall'altezza da terra. Falliscono solo quando W è zero, perché ogni coordinata è una media ponderata dal carico e la divisione per zero non è definita.

Le lunghezze sono in metri; i carichi possono essere newton o chilogrammi-forza purché tutti usino la stessa unità, perché l'unità si cancella in ogni rapporto.

Come la misura con il posteriore alzato fornisce la coordinata verticale

I carichi ruota a terra piana non vincolano l'altezza: quattro impronte su un piano non dicono nulla su quanto in alto stia la massa rispetto a quel piano. Il metodo d'officina SAE solleva il posteriore dell'auto di un'altezza h nota mentre le ruote anteriori restano sulle bilance, poi rilegge l'asse anteriore. Alzare il posteriore inclina il telaio di un angolo θ la cui tangente è h divisa per il passo L, quindi θ è l'arcotangente di h su L.

Il carico si trasferisce allora verso l'avantreno, e la variazione di carico dell'asse anteriore ΔW_f insieme a quell'angolo situa l'altezza del centro di massa sopra il piano di contatto: z vale ΔW_f volte L diviso per (W volte tan θ). Se Lei sceglie h e i carichi anteriori sollevati in modo che ΔW_f sia 280 unità di forza su un'auto da 14000 unità con L pari a 2.5 metri e h pari a 0.25 metri, tan θ vale 0.1 e z risulta mezzo metro — un valore tipico di berlina.

Il sollevamento deve essere maggiore di zero, altrimenti tan θ si annulla e l'identità di altezza divide per zero. Usi la stessa unità di carico delle letture a terra. Il calcolatore non aggiunge un raggio pneumatico a parte: z è l'altezza del centro di massa sopra il piano delle impronte, che è il piano su cui poggiano le Sue bilance.

Tacchi, rampe o un'attrezzatura CG dedicata sono validi purché h sia la salita verticale delle impronte posteriori e L sia la distanza orizzontale tra gli assi usata quando Lei ha pesato in piano.

Contratto di ingresso, errori, unità e dove sta un dato di CG

Le lunghezze devono essere strettamente positive. I carichi non devono essere negativi. Se i quattro carichi a terra sommano a zero, il gestore rifiuta la richiesta con un messaggio che il carico totale è nullo, perché ogni coordinata dividerebbe per zero; quel fallimento non viene addebitato.

Gli ingegneri da corsa usano le tre coordinate per piazzare la zavorra, confrontare il wedge sinistra-destra e verificare che un cambio di altezza da terra non abbia spostato il centro di massa. I corsi di dinamica del veicolo usano le stesse identità come primo controllo numerico rispetto a un foglio di bilance. Questa pagina non è un risolutore di cinematica delle sospensioni, né un calcolatore di centro di rollio, né un sostituto di un'attrezzatura CG certificata quando un regolamento esige un certificato di laboratorio.