Fundamentos Técnicos: Componentes y Geometría de la Dirección Automotriz

Sistema de Dirección: Componentes y Geometría

Componentes Mecánicos de la Dirección

Palanca de Ataque de Dirección (Pitman Arm)

Recibe el movimiento de rotación de la caja de dirección para transmitirlo, en movimiento angular, a la barra de mando.

Barra de Mando de Dirección (Drag Link)

El movimiento direccional se transmite por medio de una barra de mando unida, por un lado, a la palanca de ataque y, por el otro, a las barras de acoplamiento de la dirección.

Brazos de Acoplamiento

Estos elementos transmiten a las ruedas el movimiento obtenido en la caja de la dirección y constituyen el sistema direccional para orientar las mismas.

Barras de Acoplamiento (Tie Rods)

Realizan la unión de las dos ruedas por medio de una o varias barras de acoplamiento, según el sistema empleado.

Rótulas de Dirección (Ball Joints)

Están constituidas por un muñón cónico que, en sus extremos, presenta por una parte la unión roscada (que permite su desmontaje) y, por otra, una bola o esfera alojada en una caja esférica que realiza la unión elástica.

Geometría de la Dirección

Misión de la Geometría de la Dirección

Permite la orientación de las ruedas delanteras con seguridad y precisión para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor.

Principio de Ackerman

Establece que las trayectorias descritas por las cuatro ruedas del vehículo al describir una curva han de ser circunferencias concéntricas.

Cotas Fundamentales de la Dirección

Las cotas principales de la dirección son:

• Ángulo de Caída (Camber)
• Ángulo de Salida (Kingpin Inclination o Pivote)
• Ángulo de Avance (Caster)
• Ángulo Incluido
• Cotas Conjugadas
• Convergencia/Divergencia

Ángulo de Caída (Camber)

Definición

Es el ángulo comprendido entre la horizontal y el eje de la mangueta en el plano transversal del vehículo.

Funciones del Ángulo de Caída

• Compensa la deformación por flexión del tren delantero.
• Desplaza el peso del vehículo sobre el eje, apoyándolo en la parte interior de la mangueta, disminuyendo así el empuje lateral de los cojinetes sobre los que se apoya la rueda.
• Evita el desgaste de neumáticos y rodamientos.
• Reduce el esfuerzo de giro del volante de dirección.

Síntomas de Desajuste del Ángulo de Caída

• 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.

Ángulo de Salida (Kingpin Inclination)

Definición

También llamado ángulo de pivote, está formado por la prolongación del eje del pivote (sobre el cual gira la rueda para orientarse) y la prolongación del eje vertical que pasa por el centro de apoyo de la rueda.

Funciones del Ángulo de Salida

• 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 (retorno al centro).

Síntomas de Desajuste del Ángulo de Salida

• 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.

Ángulo de Avance (Caster)

Definición

Es el ángulo formado por la prolongación del eje del pivote con el eje vertical que pasa por el centro de la rueda, medido en el sentido de avance de la misma.

Mantenimiento y Verificaciones

Verificaciones Preliminares del Sistema de Dirección

Antes de realizar ajustes de geometría, se deben verificar los siguientes componentes:

• Neumáticos
• Suspensión
• Dirección (holguras y juegos)
• Frenos
• Ruedas (llantas)

Centrado de la Dirección

Se refiere a la simetría de los órganos de dirección respecto al eje longitudinal del vehículo.