| | |
| La importancia del alineado de las ruedas Posted: 02 Jul 2008 03:55 AM CDT Cuando el conductor toma el volante entre sus manos, utiliza el sistema de la direcci—n para trazar el recorrido que debe seguir su veh’culo. A la direcci—n se le atribuyen varias caracter’sticas: seguridad, suavidad, precisi—n e irreversibilidad. Si el sistema funciona adecuadamente, esas caracter’sticas ayudar‡n al conductor a orientar el veh’culo segœn sus necesidades. La seguridad del funcionamiento del sistema viene determinada por la fiabilidad de los mecanismos que lo componen. La suavidad, necesaria para conseguir c—modamente respuestas ‡giles, viene dada por la facilidad de manejo que nos dŽ la propia direcci—n. La precisi—n necesaria para el buen trazado de las rutas designadas por el conductor tiene su base en la exactitud de los mecanismos que componen el sistema. Finalmente, la irreversibilidad consiste en la capacidad que debe tener la direcci—n de funcionar al margen de los factores externos que podr’an repercutir sobre el volante, como un firme en mal estado. Aunque es conveniente la revisi—n peri—dica de la direcci—n en un taller especializado, de c—mo se emplee este sistema durante el d’a a d’a depender‡ que conserve esas condiciones de buen funcionamiento, sin el cual no es posible garantizar la seguridad activa del veh’culo. Quiz‡ sea bueno echarle un ojo por encima a la cantidad de medidas calculadas que se realizan para que la direcci—n funcione de forma correcta. Ser‡ una forma de hacernos una idea sobre lo preciso que es y debe ser este sistema. Para que un veh’culo recorra una curva es necesario que se cumpla una condici—n geomŽtrica, conocida como principio de Ackerman y que viene a decir que cuando un veh’culo gira los ejes de todas las ruedas deben concurrir en un mismo punto, que llamamos centro instant‡neo de giro. Tal como se aprecia en el dibujo de arriba, la rueda que queda en el interior de la curva se cierra m‡s que la rueda que gira por el exterior. Dicho de otra forma, en una curva, cada una de las ruedas directrices se cierra de forma diferente. El ‡ngulo que en una curva forma la rueda exterior con el eje trasero (rotulado como α) es menor que el ‡ngulo que forma la rueda interior con el eje trasero (identificado como §). Si esto no se respetara, las ruedas se arrastrar’an transversalmente, y acabar’an destroz‡ndose. Para conseguir estos ‡ngulos, se le da a una parte del eje de las ruedas directrices, las llamadas bieletas de mando, una cierta inclinaci—n. Cuando el veh’culo se encuentra en l’nea recta, la prolongaci—n de esas bieletas llega hasta el centro del eje trasero del veh’culo. Es lo que se denomina trapecio de Jeantaud, marcado en rosa en este otro dibujo. Y para que todo el sistema funcione adecuadamente, cada una de las ruedas directrices debe seguir una serie de condiciones geomŽtricas, que llamamos cotas de direcci—n y que veremos seguidamente de forma abreviada: çngulo de salida (kin-pin inclination) Es el ‡ngulo que forma la prolongaci—n del eje del pivote, sobre el que gira la rueda para orientarse, con la prolongaci—n del eje vertical que pasa por el centro de apoyo de la rueda. En el dibujo aparece identificado como α. Suele estar comprendido entre 5 y 10¼, siendo lo habitual entre 6 y 7¼. A la hora de girar las ruedas, es necesario vencer el par resistente que resulta de multiplicar R por C. Al inclinar el pivote, se consigue que la distancia C sea menor, por lo que se necesitar‡ un esfuerzo tambiŽn menor para conseguir el giro deseado. Vale la pena tener en cuenta que unos neum‡ticos mal inflados repercuten en la distancia C, con lo que el esfuerzo necesario para girar las ruedas puede verse incrementado. çngulo de ca’da (camber) Es el ‡ngulo que forma la prolongaci—n del eje de simetr’a de la rueda con el vertical que pasa por el centro de apoyo de la rueda. En el dibujo aparece identificado como α. Este ‡ngulo se consigue dando al eje de la mangueta una cierta inclinaci—n con respecto al plano horizontal. As’ se desplaza el peso del veh’culo que gravita sobre este eje hacia el interior de la mangueta y se disminuye el empuje lateral de los cojinetes sobre los que se apoya la rueda. Suele estar comprendido entre treinta minutos y un grado. çngulo de inclinaci—n Es la suma de los ‡ngulos de salida y ca’da, y determina la inclinaci—n que toma la rueda sobre el terreno respecto de su parte superior. Un ‡ngulo de inclinaci—n adecuado redundar‡ en un buen agarre del neum‡tico sobre la calzada. Un ‡ngulo excesivamente negativo o positivo dar‡ pie a deformaciones del neum‡tico, aumento de la temperatura interior y fatiga de los flancos, hasta llegar a la rotura de las bandas que componen la carcasa. çngulo de avance (caster) Es el ‡ngulo que forma la prolongaci—n del pivote con el eje vertical que pasa por el centro de la rueda en el sentido de la marcha. La idea es que la prolongaci—n del eje del pivote toque el suelo por delante del punto de contacto de la rueda con el terreno. De esta forma, aparece un efecto remolque en las ruedas, ya que las fuerzas que intervienen (marcadas en rojo en el dibujo) tiran desde puntos de aplicaci—n diferentes cuando la rueda se encuentra en pleno giro. Esto ayuda a poner rectas las ruedas cuando acabamos de girar y cuando encontramos irregularidades en el terreno. El ‡ngulo de avance suele estar comprendido entre 0 y 4¼ para veh’culos de tracci—n y de 6 a 12¼ para veh’culos de propulsi—n para contrarrestar la inestabilidad que experimenta el eje delantero cuando es empujado desde el eje trasero del veh’culo. Convergencia y divergencia de las ruedas (toe-in, toe-out) Al conjugar las diferentes cotas de la direcci—n, podemos encontrarnos con que las ruedas delanteras no son completamente paralelas, sino que convergen o divergen dependiendo de las necesidades din‡micas del veh’culo en materia de suspensiones, fuerzas del motor sobre las ruedas y resistencia al avance. Por poner un ejemplo, un turismo de propulsi—n, por efecto del empuje del eje trasero, tendr‡ tendencia a que sus ruedas delanteras diverjan. Por ese motivo, el fabricante buscar‡ unos ‡ngulos que lleven a las ruedas delanteras hacia la convergencia. La idea es que cuando el veh’culo se mueva las ruedas vayan tan paralelas como sea posible para evitar la inestabilidad de la direcci—n y asegurar la estabilidad del veh’culo. Una convergencia o divergencia excesiva se manifestar’a por la propia ingobernabilidad del veh’culo y por el desgaste irregular en las bandas de rodadura de los neum‡ticos. El papel del conductor en todo esto Pero, despuŽs de todo, Àcu‡l es el papel activo del conductor en el mantenimiento de estas cotas? Parece claro que con unas dimensiones tan precisas, el mejor aliado de la direcci—n es el buen uso que se haga de las ruedas en el d’a a d’a. Bordillazos, resaltos tomados a gran velocidad y baches pasados como quien juega a un v’deojuego no har‡n m‡s que echar por tierra todos los c‡lculos que haya realizado el fabricante del veh’culo cuando dimensiona el sistema de la direcci—n. Mantener una correcta presi—n de inflado tambiŽn es de vital importancia. Cuando se establecen las cotas de la direcci—n se cuenta con unas ruedas que tienen unas dimensiones muy concretas. Y para que esas ruedas mantengan esas dimensiones sus neum‡ticos deben tener la presi—n necesaria; ni m‡s, ni menos de lo que marca el fabricante para cada caso. Y, por otra parte, nunca est‡ de m‡s llevar de vez en cuando nuestro veh’culo al taller para que le repasen y le corrijan las cotas. Las alteraciones que sufre la direcci—n no siempre se notan de forma instant‡nea, sino que el conductor se va acostumbrando a la nueva situaci—n que le ofrece su veh’culo, por lo que una revisi—n peri—dica nunca est‡ de m‡s. De lo contrario, esas caracter’sticas de seguridad, suavidad, precisi—n e irreversibilidad que se atribuyen al sistema de la direcci—n pueden quedar en nada en el momento menos oportuno. V’a | SCT Datos (valores numŽricos) | Mec‡nica Virtual Im‡genes: Flickr (Pedro), SCT, curvas rectas | |