CHASIS, SUSPENSION Y FRENOS PDF

Diapositiva 1 CHASIS, SUSPENSIÓN Y FRENOS Tema: Chasis, suspensión y frenos. Unidad: Sistema de dirección. Ing....

Diapositiva 1 CHASIS, SUSPENSIÓN Y FRENOS Tema: Chasis, suspensión y frenos. Unidad: Sistema de dirección. Ing. Carlos Roche 1 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 2 Geometría del sistema de la dirección Para determinar la posición de las ruedas en movimiento, tanto en línea recta como en curva, todos los órganos que afectan a la dirección, suspensión y ruedas tienen que cumplir unas condiciones geométricas, que están determinadas por la geometría de giro y la geometría de ruedas. Estas condiciones permiten la orientación de las ruedas delanteras con seguridad y precisión para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 3 La suspensión desarrolla el control de dos parámetros fundamentales: Posición de la rueda respecto al pavimento. Movimientos longitudinales de la rueda. Se muestran los sistemas de suspensión más comunes _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 4 Geometría de giro Cuando el vehículo toma una curva, la trayectoria recorrida por cada una de las ruedas es diferente, porque tienen distinto radio de curvatura. Por tanto, la orientación que hay que dar a cada una de ellas es distinta. Como se muestra en la figura, este efecto director está dado por las dos ruedas directrices y resulta evidente que deben de funcionar de manera simultánea. La geometría de giro se consigue dando a los brazos de acoplamiento una inclinación determinada de forma que, cuando el vehículo circula en línea recta, la prolongación de los ejes de los brazos de mando debe coincidir con el centro del eje trasero. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 5 Para conseguir que cada una de las ruedas delanteras tome la posición adecuada para que sus ejes de giro se corten en el punto (O) es necesario disponer de un trapecio articulado llamado trapecio de dirección o de Ackerman, el cual está formado por el propio eje delantero (AB), dos brazos de acoplamiento (AC y BD), y una barra de acoplamiento (CD). Los brazos de acoplamiento están unidos a las manguetas de las ruedas sobre las que giran estas y también están articulados sobre la barra de acoplamiento. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 6 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 7 Como el ángulo a que forman la mangueta y el brazo de dirección no es recto, al girar una de las manguetas un ángulo b, la otra girará en un ángulo c distinto, de forma que la rueda del interior de la curva siempre gira más que la del exterior, para permitir un trazado correcto de curvas de distinto radio. Para evitar el arrastre de las ruedas al tomar una curva, debe cumplirse el principio de Ackerman: las trayectorias descritas por las cuatro ruedas del vehículo al describir una curva han ser circunferencias concéntricas. Es decir, debe haber un solo centro de giro para las cuatro ruedas, llamado centro instantáneo de giro (CIG). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 8 Como el puente trasero es normalmente rígido o compuesto por dos semiejes alineados, el centro de giro del vehículo tiene que estar en la prolongación de este eje, por tanto, esta exige que el mecanismo de dirección tenga que girar ángulos desiguales para las ruedas delanteras, siendo siempre mayor el ángulo de la rueda interior, respecto a la rueda exterior. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 9 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 10 Como el eje de unión de las ruedas no puede seguir las dos trayectorias a la vez, una de las ruedas sería arrastrada por la otra, produciendo un deslizamiento lateral en la misma. Para que esto no ocurra, las dos ruedas deben girar concéntricas, o sea con el mismo centro de rotación. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 11 Esto se consigue dando a las bieletas de mando una inclinación tal, que cuando el vehículo circule en línea recta, los ejes de prolongación de las bieletas coincidan en el centro del eje trasero. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 12 El ángulo de viraje (α) para un determinado radio de giro (R), según los triángulos rectángulos OAB y OCD de la figura, se obtiene por la función trigonométrica de los ángulos que forman las ruedas en función de la batalla (b) del vehículo y del ancho de vía (a); los ángulos de viraje para cada rueda directriz del vehículo son, respectivamente: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 13 La desviación angular δ entre ruedas es: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 14 Ejercicio: Calcular los ángulos de viraje en las ruedas directrices de un vehículo que tiene un ancho de vía de 1200 mm y una batalla de 2750 mm, cuando toma una curva de 15 m de radio. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 15 El ángulo de viraje máximo en las ruedas es: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 16 Ejercicio. Calcular los ángulos de viraje máximo en las ruedas y el de desviación angular entre ellas, para un radio de giro mínimo del vehículo del ejemplo anterior. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 17 Geometría de ruedas Para obtener una dirección segura y fácil de manejar, las ruedas tienen que obedecer al volante y su orientación no debe alterarse con las irregularidades del pavimento. Para ello, es necesario que las ruedas cumplan una serie de condiciones geométricas, denominadas cotas de dirección. Estas son las siguientes: Ángulo de caída. Ángulo de salida. Ángulo de avance. Ángulo incluido. Cotas conjugadas. Convergencia. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 18 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 19 Ángulo de caída El ángulo de caída o camber es el ángulo comprendido entre la horizontal y el eje de la mangueta en el plano transversal del vehículo. También es llamado inclinación de rueda. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 20 Este ángulo provoca una inclinación idéntica de la parte superior de las ruedas directrices hacia el exterior del vehículo. El ángulo puede considerarse comprendido entre la vertical y el plano de rueda. Este ángulo hace converger a las dos ruedas hacia el suelo. Es un ángulo muy pequeño que está comprendido entre 0° y 2°. Permite hacer coincidir el eje del pivote con el centro de la superficie de los neumáticos sobre el suelo. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 21 El ángulo de caída realiza las funciones siguientes: Compensa la deformación por flexión del tren delantero. Desplaza el peso del vehículo sobre el eje, que está apoyado la parte interior de la mangueta, disminuyendo así el empuje lateral de los cojinetes sobre los que se apoya la rueda (distancia B de la figura). Evita el desgaste de neumáticos y rodamientos. Reduce el esfuerzo de giro del volante de dirección. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 22 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 23 Influencia del ángulo de caída Como se muestra en la figura, un ángulo de caída fuera de tolerancias o mal regulado provoca que el vehículo se desvíe en su trayectoria al lado de mayor ángulo de caída. Por tanto, es necesario corregir la trayectoria con el volante, la conducción se hace peligrosa y el desgaste de neumáticos es rápido. Una diferencia superior a un grado entre los dos lados origina un desvío de trayectoria que es necesario corregir con el volante, ocasionando un desgaste anormal de los neumáticos. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 24 Síntomas del ángulo de caída en mal estado Desgaste anormal y rápido del neumático. La banda de rodadura del neumático está desgastada de forma creciente de un lado a otro. Un exceso de caída negativa provoca el desgaste en la parte interior de la banda de rodadura. Un exceso de caída positiva provoca el desgaste en la parte exterior de la banda de rodadura. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 25 Ángulo de salida También llamado ángulo de pivote, está formado por la prolongación del eje del pivote, sobre el cual gira la rueda para orientarse, con la prolongación del eje vertical que pasa por el centro de apoyo de la rueda. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 26 Se trata de hacer coincidir el centro de la superficie del neumático en contacto con el suelo con la prolongación del eje del pivote (figura) para obtener las funciones siguientes: Reducir el esfuerzo para realizar la orientación de la rueda. Disminuir el ángulo de caída para mejorar el desgaste del neumático, sobre todo en los vehículos modernos con neumáticos de sección ancha. Favorecer la reversibilidad de la dirección. Este ángulo suele estar comprendido entre 5 a 10º, siendo en la mayoría de los vehículos de 6 a 7º. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 27 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 28 Conviene que los ejes se corten un poco por debajo del punto de contacto con el suelo para obtener mayor estabilidad de dirección, sobre todo, al circular por irregularidades del pavimento, que tienden a desorientarse. Influencia del ángulo de salida El ángulo de salida incide sobre el de caída. Por tanto, tendremos las mismas consecuencias y efectos de desgaste en los neumáticos. Síntomas delángulo de salida en mal estado Desgaste anormal y rápido del neumático. La banda de rodadura del neumático está desgastada de forma creciente de un lado a otro. Un exceso de salida provoca una dureza en la dirección y retorno a la línea recta de forma brusca. Una escasa salida provoca reacciones en la dirección ante los esfuerzos laterales, dirección más suave y poca reversibilidad de la dirección. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 29 Ángulo de avance También llamado caster, es el ángulo formado por la prolongación del eje del pivote con el eje vertical que pasa por el centro de la rueda y en sentido de avance de la misma (figura). Cuando el vehículo es de propulsión trasera el empuje, realizado por las ruedas traseras, produce un arrastre del eje delantero, generando una cierta inestabilidad de dirección. Se corrige dando al pivote una inclinación (ángulo de avance) de tal forma que su eje corte la línea de desplazamiento un poco por delante del punto de apoyo de la rueda. Este ángulo está comprendido entre 5 y 10 grados. Vehículos con motor trasero 6 a 12º y vehículos con motor delantero 0 a 4º. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 30 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 31 Cuando el vehículo es de tracción delantera, este fenómeno de arrastre de las ruedas delanteras no se produce, por tanto,el ángulo de avance es mucho menor. Está comprendido entre 0 y 3 grados. El ángulo de avance permite conseguir las funciones siguientes: ▪ Mantener la dirección estable y precisa, con un efecto direccional o autocentrado del vehículo. ▪ Favorecer la reversibilidad para que las ruedas vuelvan a la línea recta después de tomar una curva. ▪ Evitar lasvibraciones en las ruedas y la consiguiente repercusión en la dirección. ▪ El efecto de avance aumenta en las ruedas directrices y disminuye en las ruedas directrices motrices. Este ángulo se complementa con el de caída en los virajes (figura) para realizar lasfunciones siguientes: ▪ Aumenta el ángulo de caída de la rueda exterior en la curva con la suspensión comprimida. ▪ Disminuye el ángulo de caída de la rueda interior en la curva con la suspensión extendida. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 32 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 33 Influencia del ángulo de avance El ángulo incorrecto o repartido de forma desigual entre ambas ruedas provoca la desviación del vehículo de su trayectoria hacia el lado donde el avance sea menor (figura). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 34 Síntomas del ángulo de avance en mal estado Un ángulo de avance insuficiente provoca poca reversibilidad y dirección poco estable. Un ángulo de avance excesivo provoca una dirección muy reversible y dura e inestable en los virajes. Cotas conjugadas El ángulo comprendido entre el eje del pivote y el eje de la mangueta se denomina ángulo incluido (figura). Las cotas conjugadas están formadas por el ángulo incluido y el ángulo de avance. Aunque estos dos ángulos son independientes para su funcionamiento, generalmente están sobre una misma pieza. El reglaje de estos dos ángulos entre sí no se puede hacer. El conjunto formado por los ángulos de salida y caída junto con el de avance se denomina cotas conjugadas. Hacen que el eje de prolongación del pivote que determina el avance corte la línea de desplazamiento por delante y a la derecha del eje vertical de la rueda (figura). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 35 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 36 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 37 El ángulo incluido tiene una gran importancia ya que permite: ✓ Reducir los efectosde reacción del suelo sobre las ruedas. ✓ Disminuir el desgaste de las rótulas y rodamientos de la mangueta (figura). ✓ Aplicar los pesos sobre el rodamiento interior del buje. Influencia del ángulo incluido. Como se muestra en la figura el ángulo incluido determina el radio de giro o brazo de palanca transversal. El ángulo incluido es la distancia B entre el punto de corte con el suelo del eje de la rueda A y el eje del pivote C. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 38 Según sea este ángulo tenemos: Radio de giro positivo cuando la intersección de los dos ejes se da por debajo del suelo. Radio de giro negativo cuando la intersección de los ejes se da por encima del suelo. El radio negativo se suele dar en vehículos con sistema de frenos en diagonal para favorecer la estabilidad de la dirección cuando las fuerzas de frenado en el eje delantero y trasero son desiguales. Este radio determina el esfuerzo a realizar sobre la dirección. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 39 Convergencia La convergencia determina el paralelismo que existe entre los ejes longitudinales de las ruedas visto el vehículo por arriba y en sentido de marcha normal (figura). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 40 Su función consiste en permitir girar las ruedas de cada eje, paralelas entre sí, con el vehículo en marcha y evitar que las ruedas derrapen con el consiguiente desgaste de neumáticos. La convergencia se expresa en milímetros por la diferencia entre las distancias obtenidas entre la parte delantera y trasera de las ruedas, tomadas en puntos diametralmente opuestos. Suele estar comprendida entre 0 y 5 mm. El ángulo de convergencia es la desviación angular respecto a la dirección de marcha. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 41 Se denomina convergencia positiva cuando la prolongación de los ejes longitudinales de las ruedas se cortan por delante (ruedas cerradas) y se expresa con signo positivo (figura). Se denomina convergencia negativa o divergencia cuando la prolongación de los ejes longitudinales de las ruedas se cortan por detrás (ruedas abiertas) y se expresa con signo negativo (figura). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 42 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 43 Efectos dinámicos de la convergencia En las ruedas anteriores y posteriores no motrices, durante el rodaje, se produce una apertura de las ruedas, por tanto, hay que dar un cierre inicial o convergencia (figura A). En las ruedas anteriores y posteriores motrices, durante el rodaje se produce un cierre de las mismas. En este caso hay que dar una apertura inicial o divergencia (figura B). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 44 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 45 Influencia de un mal reglaje de paralelismo Un exceso de divergencia o insuficiente convergencia provoca en la banda de rodadura rebabas de fuera hacia dentro, además de un desgaste excesivo en el borde interior (figura), y un exceso de convergencia o insuficiente divergencia provoca en la banda de rodadura rebabas de dentro hacia fuera y un desgaste excesivo en el borde exterior (figura). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 46 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 47 Síntomas de un mal reglaje de paralelismo Desgaste anormal y rápido de la cubierta con rebabas en la banda de rodadura. Aspectos a tener en cuenta: Un exceso importante de divergencia ocasiona un desgaste en el borde interior, simétrico en los dos neumáticos. Un exceso importante de convergencia ocasiona un desgaste en el borde exterior, simétrico en los dos neumáticos. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 48 Ángulo de salida Por tanto, cuanto menor sea (d), menor es el esfuerzo a realizar para orientar la rueda y éste será nulo (figura 1) cuando el eje del pivote pase por el punto A, centro de la superficie de contacto del neumático con el terreno. En este último caso solo habría que vencer el esfuerzo de resistencia de rodadura. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 49 En la práctica conviene que los ejes se corten un poco por debajo del punto A; es decir, en el punto A’, lo que determina un par resistente. Este pequeño esfuerzo en la orientación de la rueda proporciona una mayor estabilidad en la dirección. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 50 Ejercicio. Calcular el esfuerzo a realizar para orientar las ruedas en una curva, en un vehículo que pesa 1600 kgf y tiene un coeficiente de adherencia en las ruedas de 0,9 sabiendo que, con un ángulo de salida 8º, se obtiene un brazo en el par de giro de 1 cm. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 51 En caso que se tenga una menor presión de inflado aumenta la distancia d’ y por tanto el par resistente. Aumenta la estabilidad en la dirección pero es necesario realizar mayor esfuerzo para orientar las ruedas. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 52 Ángulo de caída La mangueta esta sometida a esfuerzos de flexión equivalentes al peso que sobre ella gravita P por su brazo de palanca L, obteniendo un momento resultante. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 53 Ejercicio. En un vehículo que tiene una rueda cuya llanta tiene 460 mm de diámetro al inclinarse la rueda, la distancia del centro de la llanta a la vertical es de 8 mm (figura 3). ¿Cuál es el valor del ángulo de caída de la rueda? Figura 3 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 54 Ejercicio. Las ruedas delanteras de un vehículo tienen un ángulo de avance de 6º y los radios de los neumáticos son de 250 mm, ver figura 4. ¿Cuál es el valor lineal del avance? Figura 4 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 55 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 56 Ejercicio. La diferencia de cotas entre las dos ruedas, medidas en dos puntos diametralmente opuestos de la llanta es de 8 mm. Siendo el diámetro d’ de la llanta igual a 330 mm, calcular el ángulo de convergencia de las ruedas del vehículo. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 57 Intervención en la dirección Precauciones y mantenimiento Se recomienda seguir las precauciones indicadas por el fabricante en cada caso y revisar el nivel de aceite en los sistemas de tornillo sinfín. Comprobaciones Alineación de ruedas La alineación más perfecta es la que considera las cuatro ruedas, regulando tanto la convergencia anterior como la posterior, respecto al eje central (figura). Cuando no existe regulación de convergencia en el eje posterior, se regula la convergencia anterior en función del eje de empuje. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 58 Verificaciones preliminares Antes de proceder al control de los ángulos del tren, es necesario verificar los puntos siguientes: ✓ Neumáticos Simetría de los neumáticos al mismo tren en cuanto a: Dimensiones. Presiones. Grado de desgaste. ✓ Suspensión Holgura de articulaciones Estado de los cojinetes elásticos. Juego de rótulas de suspensión. Amortiguadores. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 59 ✓ Dirección Centrado de la dirección. Holgura de la caja de dirección. Juego de rótulas de dirección. Estado de los fuelles. Pérdidas de líquido en caso de dirección asistida. ✓ Frenos Inexistencia de frenos bloqueados en todas las ruedas. ✓ Ruedas El alabeo o excentricidad de las ruedas no debe de exceder de 1,2 milímetros. Deformación. Golpes de llantas. Juego de rodamientos del buje. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 60 Centrado de la dirección Se denomina centrado de la dirección a la simetría de los órganos de dirección respecto al eje longitudinal del vehículo (figura). La dirección está centrada cuando los ejes son paralelos entre ellos y ambos perpendiculares al eje de simetría del vehículo (90°). Si la dirección no está centrada, el vehículo tenderá a desviarse de la trayectoria rectilínea obligando al conductor a actuar sobre la dirección para contrarrestar esta desviación. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 61 Ajuste de avance y caída En los vehículos equipados con suspensión independiente, el ajuste de avance y caída se realiza de la forma siguiente: Para ajustar el avance y la caída de las ruedas delanteras, se deberá levantar el vehículo en una plataforma de elevación. Se procede a desmontar la rueda delantera y apoyar el brazo de control de vía en un gato. Las arandelas de ajuste se pueden retirar soltando los tornillos de fijación del eje del brazo de control de vía. Se recomienda observar la posición de montaje de las mismas (figura). Debe determinarse la nueva medida de las arandelas de ajuste, según la gráfica existente en el manual de reparaciones del fabricante. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 62 La caída se puede ajustar colocando o retirando uniformemente las arandelas de ajuste soltando previamente los dos tomillos de fijación (el brazo de control se regula transversalmente al sentido de la marcha). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 63 Para ajustar el avance, se colocan arandelas de ajustes diferentes en ambos tornillos de fijación. De este modo se puede modificar el ángulo que forma el brazo de control de vía con respecto de la dirección de la marcha, regulándose hacia adelante, o hacia atrás, el punto de guía superior. En los vehículos equipados con suspensión McPherson el ajuste de avance y caída se realizade la forma siguiente: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 64 Los soportes superiores de los amortiguadores del eje delantero son excéntricos. Como muestra la figura, girando el soporte del amortiguador es posible modificar en tres planos el ángulo de inclinación del amortiguador. Al comienzo del ajuste se parte de la posición estándar previamente marcada. Si es necesario llevar a cabo una corrección de la caída o el avance, se deberá levantar el vehículo de forma que el amortiguador quede libre de carga. Se procede a desmontar la rueda y retirar las tuercas de fijación del soporte del amortiguador. A continuación, presionar sobre el amortiguador hacia abajo y colocar el soporte del amortiguador en la posición deseada (remitiéndose a los datos del fabricante). Fijar correctamente el amortiguador y verificar el avance y la caída. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 65 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 66 Ajuste de paralelismo de las ruedas delanteras El ajuste del paralelismo de las ruedas delanteras se efectúa alargando o acortando las barras de acoplamiento mediante las roscas de las mismas (figuras). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 67 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 68 Si es necesario ajustar el paralelismo, se soltarán las contratuercas de la barra de acoplamiento, teniendo en cuenta que los extremos de la misma tienen una rosca a derechas en un lado y a izquierdas en el otro, o bien ambas barras de acoplamiento van dotadas de roscas de paso a derechas. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 69 El paralelismo se ajusta girandola parte central de la barra de acoplamiento. Una vez realizado el ajuste correcto del paralelismo,se apretarán nuevamente lascontratuercas. Ángulo de viraje Para comprobar el ángulo de viraje se colocan las ruedas delanteras en línea recta sobre las platafomas giratorias de cualquier equipo de medida de forma que el índice de referencia coincida con el cero de la escala. En esta posición, se gira el volante hasta que una rueda alcance los 20° en la escala de la plataforma y se mide la lectura correspondiente a la otra rueda. Esta comprobación debe de realizarse en las dos ruedas, debiendo ser idéntico el ángulo interior medido en cada una de ellas (figura). Las desviaciones en el ángulo de viraje cuando las cotas de dirección son correctas se deben a deformaciones en: Barrasde acoplamiento de las ruedas. Brazosde acoplamiento. Paralelismoincorrecto. Deformaciónen el eje trasero. Deformaciónen el bastidor o la carrocería. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 70 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 71 _____________________________________________________________________________ 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_____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 73 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 74 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 75 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________ Diapositiva 76 CONVERGENCIA DIVERGENCIA O CONVERGENCIA NEGATIVA Fuente: https://www.securitywriters.org _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 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