Fundamentos del Sistema de Dirección Automotriz: Componentes y Geometría

Componentes y Principios del Sistema de Dirección Automotriz

1. Relación de Transmisión

La relación de transmisión define la proporción entre el ángulo de giro del volante y el ángulo de giro de las ruedas. Esta medida puede expresarse en grados o milímetros.

2. Mecanismos de Desmultiplicación

Cremallera

La caja de desmultiplicación transforma el movimiento giratorio del volante en un movimiento lineal en la barra de mando. El reglaje de la cremallera se realiza mediante un semicasquillo y un muelle tarado que la presionan contra el piñón. Al aumentar la presión, la fuerza del casquillo sobre la cremallera se incrementa, corrigiendo así la holgura.

Tornillo sin Fin

Al girar el tornillo, que está solidario al árbol de dirección, se desplaza una tuerca. Esta tuerca transmite el movimiento a una palanca o brazo de mando. Las barras de mando, a su vez, mueven las barras de dirección que finalmente actúan sobre las ruedas. Existen varios tipos de cajas de tornillo sin fin:

• Caja de tornillo sin fin y tuerca desplazable.
• Caja de tornillo sin fin con tuerca y bolas circulantes.
• Caja de tornillo sin fin globoide y tornillo.
• Caja de tornillo sin fin y sector dentado.

3. Sistema de Transmisión del Movimiento Lineal

Este sistema transmite el movimiento lineal generado por la caja de cambios hasta las manguetas de las ruedas. Sus componentes principales incluyen:

• Barras de mando.
• Bieletas de dirección.
• Manguitos de ajuste.
• Palancas angulares.
• Rótulas.

4. Dimensiones Fundamentales del Chasis

Vía

La vía es la distancia entre las ruedas del mismo eje, medida desde el eje central de cada rueda.

Batalla

La batalla es la distancia entre los ejes delantero y trasero del vehículo.

5. Convergencia (Alineación de Ruedas)

La convergencia es la diferencia de medida entre la parte delantera y trasera de las llantas, tomada a la misma altura. En el eje delantero, se ajusta actuando sobre las bieletas de dirección. En los ejes traseros multibrazo, la regulación se realiza mediante excéntricas ubicadas en los silentblocks.

6. Ángulos Característicos de la Geometría de Dirección

Caída

La caída es la inclinación de la rueda respecto al plano vertical, provocada por la inclinación de la mangueta.

Salida (Kingpin Inclination - KI)

La salida se forma por la inclinación del pivote de la dirección con respecto al eje vertical del neumático.

Avance (Caster)

El avance es el ángulo formado por el eje de pivote de la mangueta y la vertical, observado desde la vista lateral del vehículo.

9. Factores que Influyen en la Dirección

Diversos factores afectan el comportamiento de la dirección:

• Peso del vehículo.
• Presión de los neumáticos.
• Área de contacto del neumático con el suelo.
• Tipo de neumático.
• Tipo de pavimento.
• Velocidad del vehículo.

10. Tipos de Dirección Asistida Hidráulica

• Modular: El cilindro y el émbolo hidráulico de accionamiento se encuentran dentro de la cremallera.
• Semimodular: El cilindro y el émbolo se montan fuera del mecanismo de dirección, independientemente de la cremallera.

11. Funcionamiento de la Dirección Asistida Electrónica (EPS)

La velocidad del vehículo se evalúa en la unidad de control, que utiliza un programa para calcular la magnitud de asistencia necesaria. Este valor se transmite a una válvula electromagnética que regula la cantidad de aceite enviado desde la bomba a la caja de dirección.

12. Funciones de la Unidad de Control de la Dirección Asistida

La unidad de control desempeña varias funciones:

• Regulación de la presión de aceite.
• Función de emergencia.
• Protección térmica.
• Protección contra activación indebida.
• Función de autodiagnosis.

13. Sistema de Protección Térmica

Este sistema utiliza una resistencia NTC (Termistor de Coeficiente de Temperatura Negativo) ubicada en el canal de aspiración del grupo motobomba. La NTC determina la temperatura; si esta es elevada, la unidad de control activa la función de protección térmica.

14. Válvula y Caja Corredera en Sistemas Hidráulicos

La válvula PML, controlada por la intensidad proporcionada por el calculador, actúa sobre una corredera. Esta corredera, a su vez, regula la presión diferencial en las superficies. La caja corredera es la encargada de gestionar esta presión diferencial.

15. Dirección Asistida Eléctrica (EPS) con Desmultiplicación Directa

Gracias a la desmultiplicación directa, que ofrece mayor manejabilidad hasta aproximadamente 100 km/h, el vehículo se vuelve más ágil. Los componentes clave incluyen:

• Sensor de posición del motor.
• Sensor de ángulo de dirección acumulado.
• Sensor de ángulo de dirección.
• Sensores DSC (Dynamic Stability Control).
• Unidades de control.

16. Distancia del Buje a la Llanta

Se refiere a la distancia entre la superficie de fijación del buje y el plano longitudinal medio de la llanta.

17. Información Grabada en el Neumático

Los neumáticos presentan información esencial como:

• Código de velocidad.
• Índice de carga.
• Fecha de fabricación.
• País de fabricación ('Made in').
• Tipo de estructura (Radial o Diagonal).

18. Características de las Llantas

Las llantas se definen por:

• Anchura.
• Diámetro nominal.
• Forma y altura de la pestaña.
• Forma del resalte antidesllantado.
• Bombeo.
• Número de agujeros y su distancia entre centros.

20. Terminología de Estructura de Neumáticos

• Diagonal: Indica la estructura interna de la cubierta.
• Reinforced: Señala la robustez y capacidad de carga reforzada del neumático.

21. Procesos y Especificaciones de Neumáticos

• Equilibrado: Operación necesaria al sustituir neumáticos, desmontar la cubierta de la llanta o si se perciben vibraciones.
• Optimizado: Consiste en girar el neumático 90º o 180º respecto a su posición inicial en la llanta para mejorar el equilibrado.
• Código de velocidad: Indica la velocidad máxima recomendada para el vehículo cuando monta dicho neumático.