Nociones sobre alineación de la dirección de un vehículo (Parte 4)

4ª entrega de este curso sobre la Alineación de la Dirección en los vehículos. Si te has perdido las anteriores entregas pulsa aqui: PARTE 1 , PARTE 2 y PARTE 3

Ángulos de alineación (2)

Ángulo de compensación transversal

Es el ángulo que forman la proyección del amortiguador y la proyección de la perpendicular de la rueda sobre el suelo. El ángulo de compensación transversal es el resultado de la caída, inclinación kingpin y el ancho de la llanta.

Errores: con una diferencia positiva, las ruedas ofrecen mucha resistencia de rodamiento. Cuando se cambia el agarre o la carga del neumático, la rueda “más fuerte” será la guía. Esto hace una conducción bastante incómoda.

Avance (caster)

El ángulo de avance, identifica la inclinación hacia delante o atrás de una línea vertical que pasa por la parte de arriba hacia abajo del pivote de dirección al ver el vehículo de costado. El ángulo caster se expresa en grados, y es medido comparando una línea que pasa por la parte de arriba y abajo del pivote de dirección con una línea perpendicular a la carretera.

El ángulo caster es positivo cuando la parte arriba de la línea se inclina hacia la parte trasera del vehículo y negativo cuando se inclina hacia al frente. Aumentar los grados del ángulo caster positivo, aumentará el esfuerzo de dirección y continuar en línea recta, a la vez que mejora la estabilidad al conducir a velocidades elevadas y la efectividad al doblar curvas. El ángulo caster positivo también aumenta la inclinación del neumático en las curvas, ya que el ángulo de dirección aumenta.

¿Cuál son las desventajas del ángulo caster positivo? Si el vehículo no tiene dirección asistida (power steering), se tendrá que hacer un mayor esfuerzo al girar el volante y cambiar de dirección. A parte de esto, los efectos del ángulo caster positivo son mayormente “positivos”, especialmente la inclinación de la rueda cuando el vehículo está girando mientras lo retorna a una posición más recta al manejar derecho.

Convergencia en el ángulo de giro – Principio de Ackermann (*Fuente)

El principio de Ackerman enuncia que cuando un vehículo gira en una curva, los ejes de todas las ruedasdeben concurrir en un punto, el centro instantáneo de rotación. La mangueta de la rueda interior debe de girar un ángulo mayor que la de la rueda exterior, luego se precisa una divergencia de las ruedas delanteras cuando se toman las curvas para evitar el desgaste de las cubiertas y evitar el deslizamiento. Con el mecanismo, anteriormente mencionado, conseguimos una geometría óptima para la dirección. Para seguir este principio se hace que el ángulo de giro de la rueda interior sea mayor que la exterior, es decir, ?>?, como se muestra en la figura.

El trapecio de dirección

El eje delantero, junto con el brazo de dirección (1) y el barra estabilizadora (2), forman el trapecio de dirección. La imagen del trapecio de dirección describe los diferentes ángulos de dirección en las curvas. Imagen: un trapecio de dirección bien ajustado, impide el deslizamiento de las ruedas. En linea recta, la barra estabilizadora es paralela al eje delantero. Cuando se gira, el eje de pivoteo (3) debe moverse.

Máximo ángulo de giro

El máximo ángulo de giro de la dirección es aquel ángulo que el centro interior de la rueda y el centro exterior de la rueda son máximos respecto a un centro plano longitudinal del vehículo.

Ángulo de deslizamiento

Toda la fuerza del cuerpo del vehículo es transmitido a la calle por las ruedas. Las fuerzas laterales que actúan sobre el vehículo hacen que los neumáticos y, en consecuencia, el vehículo, siguen un recorrido distinto al que senala la dirección de la rueda. En realidad, esta distorsión es absorbida por la parte de la rueda como ilustrado en la figura. La diferencia entre la dirección del deslizamiento y de las ruedas es llamada ángulo de deslizamiento. El ángulo de deslizamiento siempre existe cuando fuerzas laterales presionan las ruedas, por ejemplo cuando el vehículo dobla en una curva. Uno puede ver de que un impropio deslizamiento lateral causa que la resistencia del avance sea más grande causando un exceso del ángulo de deslizamiento. La figura en la próxima página muestra una representación típica del porcentaje del consumo del combustible. Más del 40% es usado tipicamente en la resistencia de avance de los nemáticos. Además, un modesto crecimiento en la resistencia del avance implica un mayor consumo de combustible. El ángulo de deslizamiento aumenta también cuando la presión del neumático es baja.

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