Ruliu (Body Roll)

Ruliul este înclinarea laterală a caroseriei spre exteriorul unui viraj, ca reacție la forțele generate în timpul schimbării direcției. Atunci când mașina virează, asupra ei acționează o forță laterală, iar pentru că ansamblul caroseriei se sprijină pe arcuri și amortizoare deasupra roților, această forță face ca masa suspendată să se încline în afară, comprimând suspensia pe partea exterioară și destinzând-o pe cea interioară. Este o consecință firească și inevitabilă a sprijinirii unei caroserii grele pe arcuri, iar amploarea înclinării spune mult despre caracterul dinamic al unei mașini.

Fenomenul apare deoarece forța din viraj acționează, practic, în centrul de greutate al vehiculului, situat la o anumită distanță deasupra axei de ruliu definite de geometria suspensiei. Această separare pe verticală creează un braț de pârghie, astfel încât, cu cât centrul de greutate stă mai sus față de axa de ruliu și cu cât forța din viraj este mai mare, cu atât momentul care tinde să răstoarne caroseria este mai puternic. Arcurile suspensiei se opun acestui moment, însă trebuie să se deformeze pentru a o face, iar tocmai această deformare este înclinarea vizibilă. Mașina se stabilizează la unghiul la care rezistența arcurilor echilibrează momentul de ruliu.

Pentru șofer, ruliul afectează atât încrederea, cât și aderența. O înclinare excesivă transferă greutatea pe pneurile exterioare, modifică unghiul sub care anvelopele ating asfaltul prin schimbările de geometrie ale suspensiei și poate face ca mașina să pară greoaie, imprecisă și lentă la comenzi. De asemenea, deranjează ocupanții și întârzie reacția la comenzile de volan. În schimb, o cantitate moderată și bine controlată de ruliu oferă un feedback util despre cât de mult este solicitată mașina, fără a compromite contactul pneurilor cu solul, motiv pentru care inginerii urmăresc să îl limiteze, nu să îl elimine complet.

Mai multe soluții de proiectare țin ruliul sub control. Barele stabilizatoare (anti-roll bars) sunt, de fapt, arcuri de torsiune care leagă roțile din stânga și din dreapta ale unei punți și se opun diferenței de mișcare dintre ele în viraj, reducând puternic înclinarea fără a rigidiza inutil confortul la trecerea peste denivelări care afectează ambele roți deopotrivă. Arcuri mai rigide, amortizare mai fermă, o ecartament mai larg și, mai presus de toate, un centru de greutate mai jos reduc și ele ruliul. Sistemele active și adaptive pot rigidiza dinamic suspensia, iar unele mașini avansate folosesc sisteme anti-ruliu hidraulice sau electrice pentru a menține caroseria aproape plană în curbe.

Gradul de ruliu variază enorm în funcție de tipul vehiculului și este dictat în mare măsură de garda la sol. Un SUV înalt și greu, cu centru de greutate ridicat, se înclină vizibil mai mult decât o mașină sport joasă și lată, gândită să rămână aproape orizontală. Ruliul este strâns legat de bara stabilizatoare care îl combate, de centrul de greutate și de proiectarea suspensiei care îl determină, precum și de domeniul mai larg al dinamicii vehiculului, inclusiv de oscilația de girație (yaw), rotația mașinii în jurul axei sale verticale, cu care ruliul se combină pentru a defini comportamentul în viraj.