Elementos del Sistema de Dirección

Elementos del Sistema de Dirección

• El sistema de dirección transmite el movimiento de giro del volante a las ruedas.
• Se compone de:
  • Volante y árbol de dirección: El volante es el órgano de mando. La columna de dirección debe ser ajustable en altura y profundidad para adaptarse a cada conductor. En línea recta, el tablero del vehículo debe verse sin dificultad.
  • Caja y engranajes de dirección: Transforma el giro del volante en movimiento lineal de las ruedas (izquierda-derecha). Desmultiplica el esfuerzo del conductor y mantiene la orientación de las ruedas ante irregularidades del terreno.
  • Palancas y barras de dirección: Transmiten el movimiento del engranaje a las ruedas. Su disposición depende del fabricante. Las palancas tienen un ángulo para la estabilidad y un buen giro, con sus prolongaciones que coinciden en el eje trasero en línea recta. Las dos ruedas se unen a través de una barra, para movimiento simultáneo. El engranaje acciona las palancas que transmiten el movimiento a las manguetas, haciendo girar las ruedas.

Dirección Asistida

• El sistema de dirección asistida acopla un circuito de asistencia a un sistema de dirección normal, siendo servoasistida, no servoaccionada. El conductor conserva la sensibilidad en la dirección.
• El líquido ejerce presión sobre un pistón para ayudar al engranaje a orientar las ruedas. La presión depende del esfuerzo del conductor.
• La bomba, accionada por el motor o el generador, proporciona presión al circuito.
• Válvulas sensibles funcionan con el movimiento del volante o la deflexión de las ruedas.

Geometría de Dirección

• Cotas de dirección: Considera la geometría de giro y la geometría de ruedas.
• Geometría de giro: Las ruedas siguen trayectorias diferentes al tomar una curva debido a distintos radios de curvatura. Todas las ruedas deben tener el mismo centro de rotación. Se logra inclinando las bieletas para que sus prolongaciones coincidan con el centro del eje trasero, tanto en línea recta como en curva.
  • La trayectoria de las ruedas en autobuses y camiones es muy variable, especialmente en curvas cerradas. Esto es debido a la anchura y longitud de estos vehículos, y a los voladizos delantero y trasero.
• Las ruedas deben cumplir cotas geométricas para un correcto funcionamiento, aunque sean mínimas. Estas cotas afectan a la estabilidad en línea recta, curva y frenada.
  • Ángulo de salida: Ángulo (α) entre la prolongación del eje del pivote y el eje vertical. Disminuye el esfuerzo de la dirección y mejora la estabilidad, devolviendo las ruedas a la posición recta después del giro.
  • Ángulo de caída: Ángulo (β) entre la prolongación del eje de la rueda y el eje vertical que pasa por el centro de apoyo de la rueda. Varía entre 0.5º y 1º, con lo que se reduce el desgaste y facilita el manejo(ang. positivo).
  • Ángulo de avance: Ángulo (γ) entre la prolongación del eje del pivote y el eje vertical que pasa por el centro de la rueda en dirección de avance del vehículo. Mantiene la dirección estable y devuelve las ruedas a la posición recta después de una curva.
  • Cotas conjugadas: Los ángulos de salida y caída se complementan para la óptima posición de la rueda.
  • Convergencia/Divergencia:
    • En vehículos propulsores, las ruedas delanteras tienden a abrirse. La convergencia (las prolongaciones se cruzan delante) compensa esta apertura. Se mide por la diferencia de distancias entre la parte anterior y posterior de las ruedas.
    • En vehículos tracción, la convergencia puede ser positiva o negativa (divergencia) dependiendo de los ángulos. La convergencia incrementa la estabilidad pero aumenta la resistencia a la rodadura, disminuyendo la velocidad punta. La convergencia es como "hacer la cuña" con los patines, frenando pero proporcionando más estabilidad.