Esta foto compara o centro de gravidade dos Honda HR-V e Civic, bem mais alto no primeiro

Continuando a série Ficha Técnica, chegou a vez de falar do centro de gravidade dos veículos. Este conceito se mostra tão importante a tal ponto que ninguém deveria dirigir um automóvel sem compreendê-lo. Especialmente se for um SUV.

Utilitários esportivos como Honda HR-V e Jeep Renegade ganham mercado a passos largos em nosso país. Infelizmente, nossas autoescolas passam ao largo de um conteúdo tão simples como importante para que nossos motoristas aproveitem melhor as vantagens desse tipo de veículo ou escolham outro mais adequado ao seu perfil.

Para isso, entender o conceito do centro de gravidade se mostra fundamental, dada a sua simplicidade. Esta matéria não deixará dúvidas.

Como qualquer objeto, os automóveis possuem três dimensões. Nos posts anteriores sobre distância entre eixos e bitolas dianteira e traseira (confira aqui e aqui), tratamos do comprimento e da largura, respectivamente. O centro de gravidade consiste na medida que falta, a altura.

Trazendo novamente o conceito de mesa, todos sabemos que uma mesa mais baixa se mostra mais difícil de virar em relação a outra de tampo mais elevado, supondo mesma distância entre seus pés. Analogamente, um veículo com menor centro de gravidade possui mais estabilidade em comparação a outro mais alto, fixadas as mesmas distâncias entre eixos e bitolas.

Todos nós chamamos vulgarmente os SUV´s de “carro alto”, de forma acertada. A posição de dirigir mais elevada e a (falsa) sensação de segurança ao dirigir remetem ao centro de gravidade. A imagem abaixo mostra dois veículos do mesmo fabricante, um automóvel e um utilitário, explicitando o conceito de forma intuitiva para todos.

Neste comparativo, vemos que o Ford Escape (prata) possui centro de gravidade mais alto que seu “irmão” Fusion (azul)

A figura abaixo, de cunho mais técnico, mostra o mesmo com a fórmula da taxa de capotamento. Sua fórmula é TC = B/2CG (taxa de capotamento é igual à medida da bitola dianteira dividida por duas vezes a altura do centro de gravidade).

O resultado desta equação resulta na taxa de capotamento. Quanto maior, melhor. Neste exemplo, chegamos a  quocientes de 1,5 para o automóvel e 1 para o utilitário.

A leitura do número é muito simples: O utilitário tem uma probabilidade 50% maior de capotar em relação ao automóvel.

Na imagem abaixo, outro exemplo de um automóvel e um utilitário esportivo, da mesma marca, utilizando a mesma plataforma e o mesmo conjunto mecânico, com grandes diferenças no centro de gravidade e, consequentemente, no comportamento dinâmico e estabilidade.

O BMW Série 3 Touring – station wagon – possui a altura do teto 284 milímetros mais baixo em relação ao seu “irmão SUV” X3 (1,429 m ante 1,713 m).

Um teto mais alto torna o centro de gravidade mais elevado, como demonstrado nas imagens. O óbvio resultado consiste na piora da estabilidade e maior taxa de acidentes de utilitários e picapes em comparação com automóveis, contrariando o senso comum o qual diz que “carros altos são mais seguros”.

Um estudo da NHTSA, instituição norte-americana dedicada ao estudo da segurança veicular e de tráfego de veículos automotores, afirma que para cada automóvel que capota, três utilitários sofrem o mesmo tipo de acidente. Aprenda mais no site do órgão (em inglês): https://www.nhtsa.gov/.

Isso significa que todos os veículos mais altos possuem centro de gravidade igualmente mais elevado? Existem formas de reduzi-lo sem alterar a altura do teto?

A resposta é sim. O centro de gravidade considera diversos fatores mais importantes que a altura do teto. O principal deles é a distribuição de massas no package do veículo, ou seja, colocar os componentes mais pesados – como motor, transmissão e componentes mecânicos – o mais baixos possível, com o intuito de concentrar o peso mais próximo ao assoalho, melhorando a estabilidade e reduzindo o risco de capotamento.

Esta técnica tem aplicação em todos os veículos, sem exceção. Em carros de competição, como os Fórmula 1 e Indy, os engenheiros gastam semanas de trabalho perseguindo a redução do centro de gravidade em poucos milímetros, tamanha sua influência na performance.

Outros fatores podem prejudicar o trabalho, como os tetos solares panorâmicos feitos em vidro ou cristal, muito pesados e instalados no ponto mais alto do veículo. Em caminhões frigoríficos, equipamentos de refrigeração os tornam instáveis ao rodar vazios, pois podem pesar mais de cem quilos.

Com a popularização dos modelos híbridos e elétricos, há uma esperança de rebaixamento do centro de gravidade nos utilitários esportivos, pois as baterias pesam de 20% a 40% da massa total do veículo. Assim, os projetistas trabalham para  posicioná-las o mais próximas possível do assoalho, de forma a trazem melhoras ao comportamento dinâmico sem expô-las a danos causados por impactos de pedras ou batidas e raspadas em lombadas,valetas, buracos e qualquer imperfeição do pavimento.

Um dos maiores desafios dos engenheiros automotivos consiste na escolha das dimensões dos veículos, de forma a entregar boa dirigibilidade e balancear seus prós e contras. Nesta busca, uma das poucas unanimidades consiste na obtenção de baixo centro de gravidade, o qual raramente apresenta desvantagens.

Outra dúvida recorrente é: se os SUV´s são tão sujeitos a capotamento, não devo comprá-los? Se os utilitários têm tantas desvantagens, devo sempre preferir um automóvel e abiri mão das minhas preferências?

A resposta é não. Não há nenhum problema em ser dono de um SUV se você entende suas características, riscos, vantagens e desvantagens. E adaptar seu modo de dirigir à dinâmica de modelos de teto mais alto. Fazer curvas de forma mais suave, sem movimentos bruscos, rodar mais devagar em rodovias, preferir modelos com ABS e controles de tração, estabilidade e frenagem, e  dirigir com mais cautela minimiza, senão elimina, as limitações em relação aos automóveis comuns. Com o ganho do desempenho off-road.

Dirigir um SUV não é mais perigoso que guiar qualquer outro veículo, desde que o faça com responsabilidade. Para isso, ter em mente o fato de eles terem centros de gravidade mais altos mitiga a quase totalidade dos riscos.