¿Qué es la geometría de Ackerman y cómo evita la inestabilidad de tu auto en curvas?

12/01

Los primeros modelos del auto tenían varios problemas al circular: las llantas se deformaban con facilidad, se desgastan de manera irregular, no tenían gran agarre, aumentaban el consumo de combustible y llegaban a comprometer la seguridad de los pasajeros.

 

Pero fue una tecnología la que cambió todo ello y revolucionó el diseño automotriz: la geometría Ackermann.

 

Esta tecnología, que en realidad fue inventada por el constructor de ruedas Georg Lankensperger, pero finalmente patentada por su representante Rudolph Ackermann, consiste en una serie de adaptaciones geométricas para mejorar la conducción de un vehículo.

 

¿Cómo funciona?

 

Imagina la colocación de las llantas de un vehículo estacionado: forman líneas recta y paralelas.

Fuente: LFS

 

Sin embargo, ¿qué sucedía si se viraba a la derecha o izquierda con un vehículo sin la geometría de Ackermann? Las ruedas formaban ángulos que impedían que el centro de las llantas convergiera en un punto en particular, sobre el que giraban. Esto era lo que pasaba:

Esto ocasionaba desgaste irregular en las llantas, sobre todas en la delantera exterior e inestabilidad en la conducción.

La fuerza que se ejercía sobre los neumáticos al ir a alta velocidad y tomar una curva convertía en un peligro este tipo de autos sin geometría Ackermann.

Pero con unas pequeñas optimizaciones en el diseño las cosas mejoraron.


La solución

La propuesta fue que unos ejes coincidieran con el centro del eje trasero cuando las llantas están alineadas de forma vertical (líneas punteadas de rojo).

Fuente: Wikipedia

El resultado fue que al girar a la izquierda o derecha, las llantas delanteras alinean su centro hacia un punto central.

Los nuevos ángulos formados permiten que el neumático exterior se desgaste menos y sea más controlable el auto. Sin embargo, el agarre disminuye y la diferencia de velocidad entre llantas aumenta, pues la que está en el exterior realiza un recorrido más largo en el mismo tiempo.

 

Hoy en día la geometría de Ackermann se combina con otros ajustes para mejorar la conducción y rendimiento del auto. Pero es un realidad que marcó un antes y después en la historia del automovil.

 

Por ejemplo, estas cálculos geométricos permiten a los ingenieros diseñar autos que respondan mejor a las curvas en las competencias o garantizar que un vehículo no derrapará ni se volcará al tomar una curva a alta velocidad.

¿Conocías este principio?

Fuentes:
LFS
Engineering Explained

Imagen:
Flickr