Vad är ett Roll Center?

Ett rullcentrum är en linje runt vilken ett fordon roterar. För en bil eller lastbil, när man sitter still, skulle rullningscentrumet vara en linje, från fram till bak, ner i mitten av fordonet. Om fordonet är i rörelse kan rullcentrum ändra position. Hur mycket den förändras beror på fordonets fjädring och dess viktcentrum. Ingenjörer överväger ett fordons rullningscentrum, tillsammans med massans centrum, för att förutsäga fordonets prestanda under vissa väg- och körförhållanden.

Rullcentraler säger lite om bilarnas hantering. För att kunna använda rullcentrumen för att göra prestandaförutsägelser måste de beaktas tillsammans med fordonens massacentrum. Ett statiskt fordons massacentrum är vanligtvis detsamma som rullningscentrumet från vänster till höger, men lägger till ytterligare en linje från topp till botten. Det är rörelsen av dessa två linjer, jämfört med varandra, som avgör ett fordons rullningsprestanda.

När ett fordon befinner sig i en manöver som applicerar en rullande kraft, som till exempel skapas av centrifugalkraft vid svängning av ett hörn, kan fordonet falla ner på den yttre sidoupphängningen. Detta förskjuter kraften på fordonets hjul. Medan fordonets masscentrum förblir konstant, ökar kraften på de yttre hjulen och minskar på de inre hjulen. Om inte en annan kraft, såsom ett fjädringssystem, motverkar denna skillnad, migrerar fordonets rullningscentrum mot utsidan av svängen.

Den nya placeringen av valscentrum kommer att få masscentrum att reagera på det på ett sätt som kallas en momentumarm. I denna situation använder centrifugalkraften i svängen skillnaden mellan masscentrum och valscentrum för att skapa ett stödpunkt. Detta stödpunkt placerar en roterande kraft, eller vridmoment, på bilens yttre hjul vinkelrätt mot färdriktningen. Om centrifugalkraften är tillräckligt stark, kommer den att överföras genom momentarmen, med hjälp av de yttre däcken som ett stödpunkt, och sedan lyfta och rotera massans centrum upp och över de yttre däcken, eller rulla över fordonet.

Genom att titta på dessa olika krafter och deras samverkan med fordonens rollcenter kan ingenjörer göra säkerhetsförbättringar för bilar. Ett av sätten de kan göra detta på är genom att byta upphängningssystem. De kan styva upp fjädringen så att fordon inte sjunker på ena sidan och förskjuter deras rullningscentrum.

Det finns dock bara så mycket som kan göras med fjädringssystem. Ofta, som är fallet med fordon som SUV:ar som har ovanligt instabila rullningscentrum, är det enda sättet att sänka fordonens massacentrum. På detta sätt kan ingenjörer minimera de krafter som appliceras i oönskade interaktioner med rullcentrum.