Geometría de la Dirección en la Reparación
GEOMETRÍA DE LA DIRECCIÓN EN LA REPARACIÓN De todos los sistemas que componen el automóvil, el de dirección puede considerarse uno de los más importantes, por influir de forma directa sobre su comportamiento y seguridad.
La dirección ha de permitir, en todo momento, un control de vehículo y al mismo tiempo ha de proporcionar precisión, seguridad, confort y agrado en la conducción.
Los modernos sistemas de dirección están formados por múltiples elementos conectados entre sí, cuya misión es transmitir el esfuerzo del conductor hasta las ruedas directrices para que el vehículo se oriente de acuerdo a la trayectoria deseada.
GEOMETRÍA DE LA DIRECCIÓN
Los elementos que constituyen los elementos de dirección son:
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El volante que es el componente más popular de la dirección y con el que el conductor tienen un contacto directo.
La columna o árbol de la dirección, parte que se encarga de transmitir el giro del volante al mecanismo de la dirección y que suele estar formada por varias secciones con articulaciones homocinéticas.
El mecanismo de la dirección, también denominado caja de la dirección, es donde se encuentra el verdadero mecanismo de funcionamiento. Es el encargado de transformar el movimiento circular del volante en un movimiento de vaivén necesario para orientar las ruedas a voluntad del conductor.
Las bieletas y rótulas son los elementos encargados de unir el sistema de mando con los brazos de acoplamiento en la mangueta o pivote de la rueda.
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Las manguetas realizan la función de apoyo de las ruedas directrices y les permite girar. La unión de la mangueta con el resto de los elementos de la suspensión se efectúa normalmente por medio de dos rótulas que permiten el movimiento de orientación de las ruedas a la vez que los movimientos verticales asignados por la suspensión.
La suspensión amortiguación es el conjunto de órganos mecánicos que unen de forma no rígida las ruedas a la estructura principal de vehículo con objeto de mantener las ruedas en contacto con el suelo en todo momento y evitar que las irregularidades del terreno se transmitan a los ocupantes del vehículo.
La relación entre suspensión y dirección es muy estrecha, ya que la bieleta de la dirección es en cierto modo un enlace más entre la rueda y la carrocería por lo que su colocación respecto al resto de los brazos de la suspensión es un factor determinante para conseguir un buen comportamiento del vehículo.
Al conjunto de parámetros, cotas y ángulos que definen el posicionamiento relativo de todos estos elementos entre sí con relación a la carrocería y al terreno es lo que se conoce como GEOMETRÍA DE LA DIRECCIÓN
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Es necesario, por ello, conocer los distintos ángulos de la dirección, su finalidad y las alteraciones que pueden suponer la modificación de sus valores en el comportamiento del vehículo.
EL ANGULO DE CAIDA o inclinación de la rueda es el que forma el eje de simetría de la rueda respecto a la vertical visto el vehículo de frente. Puede ser positivo, negativo o cero.
Será un ángulo de caída positivo cuando la parte superior de la rueda está inclinada hacia el exterior del vehículo, de modo que las ruedas, están más distantes entre sí y en la parte superior que la inferior.
El ángulo de caída negativo será cuando la parte superior de la rueda esté inclinada hacia el interior del vehículo.
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Y tendrá un ángulo de caída cero cuando la rueda esté perfectamente vertical.
EL ANGULO DE AVANCE es la inclinación hacia adelante, avance negativo hacia atrás, avance positivo del cuerpo o brazo de mangueta.
La función del ángulo de avance es favorecer que las ruedas vuelvan a la posición recta después de un giro y a la vez dar estabilidad a la dirección.
EL ANGULO DE SALIDA, también conocido como ángulo de inclinación del pivote de dirección, es el que forma el eje del pivote sobre el que gira la rueda para orientarse respecto al plano vertical, visto el vehículo de frente.
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El ANGULO INCLUIDO esta formado por la suma de los ángulos de caída y salida.
Este ángulo mantiene la distancia entre la intersección con el suelo del eje del pivote y el punto central de la zona de contacto del neumático con el suelo. Esta distancia se denomina radio de rodadura o de pivotamiento.
EL RADIO DE RODADURA podrá ser positivo si la intersección del eje del pivote y el plano de las ruedas se realiza por debajo del plano del suelo. Negativo, si se produce por encima o será un radio de rodadura cero, también llamado punto central de giro si la intersección se produce al nivel del suelo.
LA CONVERGENCIA es la desviación del plano longitudinal de las ruedas hacia dentro o hacia fuera. Se dice que la dirección es convergente cuando las ruedas están más próximas por la parte anterior que por la posterior y que es divergente cuando ocurre lo contrario.
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Un exceso de convergencia o divergencia producirá un desgaste anormal en los neumáticos en forma de circunferencia pero con unas estrías transversales que se aprecian pasando la mano por la banda de rodadura.
El comportamiento dinámico del coche dependerá de la combinación del ángulo de salida y del avance y tendrá una influencia directa en al convergencia.
Partiendo de la base de que la proyección del eje del pivote caerá siempre por delante del punto de contacto con el neumático con el suelo, en el sentido de marcha del vehículo, pueden presentarse dos casos dependiendo de si el radio de rodadura es positivo o negativo. En el caso del radio de rodadura positivo, las fuerzas de aceleración y frenado se transmitirán al suelo a través del punto de contacto del neumático con el mismo, que se corresponde con el centro de la huella. Dado que la proyección del eje de giro queda hacia el interior del neumático, al acelerar la rueda tenderá a cerrarse, convergente mientras que al frenar tenderá a abrirse, divergente.
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En el caso de un radio de rodadura negativo debido a que la proyección del eje del pivote se encuentra hacia el exterior del neumático, al acelerar tenderá a abrirse, divergente mientras que al frenar, tenderá a cerrarse; convergente.
EL ANGULO DE EMPUJE es el que forma la perpendicular en el punto medio del eje trasero respecto al eje longitudinal del vehículo.
Cuando el eje de empuje no coincide con el eje longitudinal del vehículo se produce una influencia sobre la estabilidad del mismo que se manifiesta en la tendencia constante a desviarse hacia el lado opuesto de donde se manifiesta el eje de empuje.
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EL RETRASO DE RUEDA es el adelanto o retraso de una rueda respecto a la otra del mismo eje. Se controla midiendo el ángulo que forma la perpendicular al eje que une las ruedas con el eje longitudinal del vehículo.
La correcta geometría de un vehículo se traduce en su fácil manejabilidad y en su seguridad por lo que es evidente la importancia de garantizar que todos los ángulos y reglajes que afectan a la dirección se mantengan dentro de unos límites durante la vida útil del vehículo. No obstante debe tenerse en cuenta que todas las cotas de la geometría de la dirección tienen tolerancias muy estrechas sin que pueda generalizarse o marcarse una regla fija que permita determinar sus valores más comunes ni sus valores tolerables. Lógicamente estos son específicos para cada vehículo concreto dependiendo del diseño y construcción del fabricante.
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