¿Cómo las motocicletas soportan su peso?

«Propiedades de la masa» se refiere a dónde se encuentra el centro de masa de un vehículo y describe su «inercia rotacional», o momentos polares, alrededor de cada uno de sus tres ejes.

El centro de masa es el punto en el que, si un objeto pudiera sostenerse desde él, estaría en equilibrio en los tres ejes. En el caso de las motocicletas, el libro Motorcycle Handling and Chassis Design de Tony Foale revela que la altura del centro de gravedad (CG) común para las motocicletas es de aproximadamente 20 pulgadas, ubicada ligeramente por delante del punto medio de la distancia entre ejes, lo que da una distribución de peso delantera / trasera de alrededor de 52/48.

Haciendo un triángulo de fuerza a partir de la altura del CG y la distancia por delante del eje trasero, podemos calcular cuánto empuje de la llanta se requiere para levantar la rueda delantera; esto determina el límite superior de aceleración. Cuanto más se eleve la rueda delantera, más fácil será levantarla. Los dragsters puros logran sus fabulosos tiempos de 60 pies bajando radicalmente la altura del CG y moviéndolo hacia adelante, lo que a su vez les permite usar un empuje de neumáticos gigante.

¡Se requiere compromiso! Cuanto más adelante empuje el CG, más fácil será para el freno delantero levantar la rueda trasera en un frenado.

Todos hemos oído hablar de la «centralización masiva», que ubica la masa de una motocicleta lo más cerca posible de su CG. ¿Por qué es esto deseable? Porque es más fácil cambiar de dirección cuando lleva una bala de cañón de 24 libras que cuando lleva una escalera de 12 pies del mismo peso. Este es el «momento polar»: la resistencia de un objeto a ser puesto en rotación alrededor de un eje dado. Si está volando un caza bimotor como un P-38 y el tipo en su espejo está volando un solo, no intente romper hacia la derecha o hacia la izquierda porque esas grandes masas de motor, ubicadas lejos del CG del avión, ralentiza tu velocidad de balanceo. Si lo intentas, el hombre espejo te superará en rodaje y llenarás su mira.

La nueva R 18 cruiser de BMW tiene sus grandes cilindros que sobresalen hacia los lados, actuando como los dos Allison V-12 del P-38. Siendo amables, decimos que es «muy estable en rollo». Diseño para un propósito: es un crucero, no un parpadeo rápido.

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En 1980, cuando Honda tuvo que fabricar una superbike con la larga y sustancial CB900F, sus ruedas pesadas tuvieron que desaparecer: ¡el peso no suspendido en la parte trasera era de unas 65 libras! Cualquier masa que gire resiste la aceleración dos veces: el peso de la rueda no solo debe acelerar en línea recta, sino que la llanta y los discos de freno deben acelerarse alrededor del eje delantero. Las ruedas magnéticas y los neumáticos sin cámara fueron una cura parcial para el CB. Mover las ruedas de una motocicleta más separadas con una distancia entre ejes larga también estira la bola de boliche en una escalera. Una vez que haces que una moto de distancia entre ejes larga se deslice, es más difícil recuperarse debido a su mayor momento polar de guiñada.

Como señaló hace años el ingeniero de Ducati Filippo Preziosi, las partes principales de una motocicleta toman las decisiones por nosotros. La distancia entre ejes para la aplicación nos dice dónde van las ruedas, y el motor debe estar lo suficientemente alto para despejar el suelo en el ángulo de inclinación máximo planeado (más de 45 grados para deportes, generalmente 35 y menos que para crucero y tour). Las motocicletas de aventura son un caso especial debido a sus necesidades adicionales de distancia al suelo y recorrido de suspensión. Deslice el motor hacia adelante hasta que el CG también sea adecuado para la aplicación.

“Los expertos ingleses creían que un CG bajo brindaba el mejor manejo, pero las motos de manejo rápido de hoy en día tienen CG bastante altos. Cuando hace girar su moto para dar una vuelta, no está rodando alrededor de las huellas de los neumáticos. Está rodando alrededor de su CG «.

Los detalles ofrecen opciones. Todo el sistema de escape puede caber debajo del motor, sin silenciadores pesados ​​en voladizo hacia la parte trasera. ¿Qué es lo más cerca que podemos llevar la batería al CG? Hemos visto cómo el combustible se desplaza hacia atrás y hacia abajo desde su antigua posición por encima del motor, a veces extendiéndose hacia atrás debajo del asiento. Esto lo acerca al nivel de la altura del CG, reduciendo la diferencia en la rapidez de giro entre combustible lleno y casi vacío. Las piezas que tienen que estar lejos del CG (ruedas, guardabarros, asiento del pasajero, luces, piezas de frenos) las hacemos lo más ligeras posible. Hace años, los motociclistas se sentaban muy atrás en las motocicletas, pero la aceleración más fuerte de hoy necesita un peso del motociclista de 6 pulgadas o más hacia adelante para mantener el neumático delantero en el trabajo.

En un punto muerto, una motocicleta pesada y de alto CG puede sentirse como si estuviera a punto de dominarlo. Para brindar a la mayor variedad posible de motociclistas la confianza de que pueden manejar el peso. Una vez en movimiento, ese CG bajo, muy por debajo del piloto, pasajero, combustible y equipaje, sufre el efecto P-38; ofrece una gran resistencia a las maniobras de balanceo rápidas. Las motocicletas son un compromiso. Elige el tuyo.