Secretos de puesta a punto: El Skid-Pad

En este nuevo artículo técnico del IAD hablaremos sobre el Skid-Pad, una particular herramienta de desarrollo que, dentro del ámbito de la dinámica vehicular, es muy empleada para investigar el comportamiento en curva del automóvil.

¿Qué es?

En términos simples, se denomina “Skid-Pad” a un tipo específico de instalación de pruebas compuesto por una extensa área de pavimento, dentro de la cual se traza un camino que incluye una entrada, una salida y una o varias circunferencias.

Allí, el vehículo ensayado es obligado a girar (en sentido horario y antihorario) a un ritmo cada vez más veloz hasta alcanzar su límite de adherencia lateral, de manera que se puedan recrear las condiciones de funcionamiento imperantes en el tránsito (o sector intermedio) de una curva.

Si bien su construcción varía en cuanto a geometría (con círculos concéntricos o adyacentes planos o peraltados) y superficie (con asfalto o pavimento seco o mojado), siempre son espacios desprovistos de imperfecciones y obstáculos (como árboles, columnas o barreras) que puedan resultar peligrosos para la integridad del piloto o de la máquina durante un eventual despiste.

¿Cuál es su utilidad?

La fundamentación teórica detrás de su empleo es que, al límite de su capacidad de giro, la velocidad máxima a la cual el automóvil es capaz de transitar la trayectoria impuesta aumenta en proporción a su aceleración lateral y al radio de la curva:

Dicho de otra manera, cuanto mayor sea la aceleración lateral que el vehículo es capaz de desarrollar o el radio de la curva por la que intenta viajar, mayor será también la velocidad a la que pueda desplazarse sin volcar o comenzar un deslizamiento que haga perder el control al piloto.

En la práctica, lo anterior implica que, una vez fijado el valor del radio del camino a seguir (algo que se logra girando constantemente en una única circunferencia), la velocidad límite a la cual la máquina puede transitar depende solo de la aceleración lateral obtenida de la adherencia que brinda el contacto de sus neumáticos con el suelo.

Por consiguiente, se entiende que una de las principales ventajas del Skid-Pad radica en que, exigiendo una inversión económica en infraestructura relativamente pequeña, ofrece a los técnicos la preciada posibilidad de conocer el valor exacto de tal aceleración lateral máxima.

 Asimismo, ocurre que, una vez alcanzado su límite de agarre, el automóvil suele comenzar a exponer tendencias dinámicas subvirantes o sobrevirantes (es decir, “ida de trompa o “ida de cola”, en contraposición a un comportamiento neutro) que afectan a su aptitud para seguir la trayectoria impuesta por el conductor.

En el ámbito de la competición, tales deficiencias de “tenida en pista” exigen al piloto y a los técnicos la rápida introducción de modificaciones (tanto en lo referente al manejo como a la configuración mecánica) orientadas a mejorar el desempeño del conjunto frente al cronómetro.

Dado que la eficiencia de tales cambios sólo puede ser evaluada llevando el vehículo al límite de sus prestaciones en forma consistente, el proceso de desarrollo se vuelve bastante riesgoso por verse reducido el margen de error con que los equipos cuentan a la hora de tomar decisiones.

Aquí es donde el aprovechamiento del Skid-Pad cobra una relevancia todavía mayor, pues ayuda a “ganar tiempo” por permitir el ensayo de diferentes reglajes de puesta a punto de manera igualmente efectiva pero en condiciones de trabajo mucho más seguras y libres de la variabilidad propia de un entorno como la pista.

¿Cómo se lo emplea?

Como ya fue aclarado anteriormente, el uso de estos espacios tiene por objetivo principal reproducir, con la mayor fidelidad posible, las condiciones de trabajo en que se encuentra el vehículo al pasar por el punto de la curva donde se da la transición entre el freno y el acelerador.

Dentro de la jerga de la dinámica vehicular, se denomina “estado estable” a dicho régimen de funcionamiento, donde la máquina no se encuentra ganando ni perdiendo velocidad sino circulando a un ritmo constante por un lapso de tiempo que suele ser muy breve.

 A diferencia de lo que ocurre en el ingreso o en la salida (donde, además de doblar, el automóvil está frenando o acelerando), durante el tramo medio del viraje toda la capacidad de adherencia que entregan los neumáticos es aprovechada íntegramente para cambiar de dirección.

Por ello, durante el ensayo se opta por realizar dos giros cronometrados en cada dirección a una velocidad constante y reducida (menos de 80 km/h, minimizando la influencia aerodinámica) para evaluar el impacto que tiene la implementación de distintos reglajes de suspensión y dirección.

Suponiendo que no se dispone de un sistema de adquisición de datos extremadamente sofisticado, el simple ejercicio de relevar los tiempos de vuelta y las presiones y temperaturas de los neumáticos en cada pasada permite a los técnicos extraer valiosas conclusiones sobre el desempeño del conjunto.

Así, respetando una metodología de prueba y contraprueba, es posible entender cómo cambios de geometría (ubicación del centro de rolido y ángulo de Ackermann), de alineación (comba, convergencia-divergencia y avance) y de distribución de la resistencia al rolido (rigidez relativa de resortes y barras antirrolido) afectan a las condiciones de trabajo de los parches de contacto.

Por otro lado, debe mencionarse que este tipo de ensayos también ayuda al piloto a desarrollar una mayor sensibilidad con la máquina cuando la misma se acerca a su límite de adherencia, permitiendo practicar maniobras de control para ganar en confianza y eficiencia a la hora de exprimir al máximo el medio mecánico.

No obstante, como sucede en cualquier otro ámbito de la ingeniería, el uso del Skid-Pad también presenta sus limitaciones pues, al ser incapaz de reproducir estados transitorios o de gran velocidad, no brinda información alguna sobre la influencia de elementos tan importantes como los amortiguadores, el diferencial o los apéndices aerodinámicos.

Conclusiones finales e invitación

En el competitivo mundo del automovilismo deportivo moderno, la diferencia entre lograr un resultado decoroso y fracasar estrepitosamente se debe cada día más a la adquisición del hábito de prestar atención a cuestiones que, a priori, podrían parecer irrelevantes.

Solo perseverando en su búsqueda de áreas de desarrollo aún no explotadas es que los equipos de punta, a pesar de las limitaciones impuestas por los reglamentos, encuentran nuevas soluciones técnicas que les permiten aventajar a sus rivales en pista.

A través del uso de un instrumento tan potente, versátil y accesible como el Skid-Pad, puede lograrse un entendimiento mucho más profundo de las condiciones en que se desenvuelve un vehículo, algo que facilita la identificación de los cambios a implementar para maximizar las oportunidades de victoria.

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Autor: Federico Zorzenon

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