El sistema de dirección actual


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El sistema de dirección actual

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En la evolución del sistema de dirección, el mecanismo de piñón y cremallera es uno de los más utilizados.


Todos sabemos que el sistema de dirección sirve para hacer cambiar el sentido, la trayectoria de un vehículo. Los componentes principales de dicho sistema son: los extremos, los brazos, el cárter o carcasa (de la cremallera, del sistema tornillo sinfín y rodillo, de circulación de esferas), la columna, y, lógicamente, el volante de dirección.

Para reducir el esfuerzo sobre el volante, el método más difundido es la servodirección o dirección asistida, en especial la del tipo hidráulico con una bomba accionada por el motor a través de una correa, o con una bomba hidráulica movida por un motor eléctrico. Este motor puede ser completamente gestionado por una central de control electrónica que lo alimenta (motor de corriente continua). Para evitar el arrastre de los neumáticos sobre la superficie, las ruedas direccionales delanteras de- ben girar con diferentes ángulos, es decir un ángulo mayor para la rueda que recorre la trayectoria interior.

Existen también sistemas de dirección sobre las 4 ruedas (4WS) pero su aplicación es muy pero muy limitada. El principio de Ackerman dice clara- mente que “cuando un automóvil realiza una curva, las ruedas deben describir círculos concéntricos”. Debido a ello, si una de las ruedas no cumple con esa condición, la misma comenzará a deslizarse, lo que traerá como consecuencia un desgaste excesivo del neumático y una considerable pérdida de adherencia del vehículo. El principio de Ackerman prevé que las líneas imaginarias que resultan de la prolongación de los ejes de todas las ruedas (delanteras y traseras), se cortan en un punto imaginario que teóricamente corresponde al centro del arco que recorre el automóvil.

Esto se logra si el ángulo de giro de la rueda delantera interior es mayor que el ángulo de la rueda exterior. Actualmente, debido al perfeccionamiento, que se efectuó sobre las suspensiones y sobre los compuestos de goma y caucho de los neumáticos, este principio no se adapta con precisión, debido a que si un automóvil realiza una curva a gran velocidad, la deformación de los neumáticos sobre la superficie del camino crea una fuerza lateral, que tiene la ventaja de colaborar con el giro. Una de las características o cualidades de la dirección, es que no debe transmitir al volante las irregularidades que el suelo o la superficie presenta.

Evaluación del sistema
Volviendo un poco al automóvil en sí, cuando uno ocupa el puesto de conducción, prácticamente lo primero que toca es el volante de dirección. El mismo es el componente del sistema que, más que ningún otro, comunica al conductor la información sobre el suelo —la superficie, la ruta— y sobre el “acomodamiento” o el asentamiento del vehículo sobre el piso. Pero, a pesar del conocimiento que todos tenemos respecto a este sistema de control de la dirección, no todos comprenden el principio básico de construcción y de utilización. Conocemos bien la evolución que ha experimentado el sistema de dirección en los últimos años, especialmente si se habla de los sistemas asistidos (dirección de potencia).
La “evaluación” de la dirección de un auto es bastante complicada, y comprende -más que nada- aspectos funcionales que tendrán que verificarse bajo cualquier condición posible de uso, es decir en baja o alta velocidad, en aceleración o en frenada, sobre suelos o superficies regulares (lisas), o irregulares, con pisos mojados o secos, en curvas o en línea recta.

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Conjunto de dirección eléctrica de la M. Benz Clase C.: 1- Caja de dirección con electromotor. 2- Columna de dirección eléctrica. 3- Extremos de dirección.


Volviendo a la “evaluación” del sistema, es importante señalar que, por ejemplo, si el volante de dirección es más o menos grande -dentro de ciertos límites- es una característica, pero si el mismo es difícil de empuñar (de tomar con seguridad y con comodidad) o si tapa los instrumentos del tablero, obstaculizando su lectura, es un defecto.

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El sistema de dirección asistida o servoasistencia, ayuda al conductor en la maniobra, y reduce el esfuerzo de la misma.


Existen las denominadas maniobras a “paso de hombre”, para “evaluar” el comportamiento de la dirección durante un estacionamiento, y de giro máximo de las ruedas y tiene un fin indispensable (común con el res- to de la serie de pruebas de comportamiento), que es el perfecto estado de preparación del vehículo. En pocas palabras, la carga del automóvil debe ser de dos personas solamente, más 50 kg de equipaje convenientemente ubicado, y esto tiene su importancia sobre todo en los autos chicos, donde algunos kilos de más o de menos inciden respecto al esfuerzo que se hace sobre el volante, en especial si no hay dirección asistida.
Es de importancia también controlar la presión de los neumáticos -de acuerdo a lo indicado por el fabricante- que la banda de rodamiento no esté excesivamente gastada, y que el suelo esté seco con las convenientes características de compactación y de rugosidad. En las maniobras realizadas a “paso de hombre”, es decir con giros a baja velocidad, todo es mejor cuando el esfuerzo que hace el conductor es menor.
La dirección asistida es determinante al respecto, y todos los autos que la poseen, superan ampliamente la “evaluación”. Esta es una prueba que se puede efectuar también con instrumentos.
El otro punto, es el “evaluar” la dirección del automóvil a una velocidad progresivamente elevada, y por lo tanto en un aspecto relacionado con la “seguridad” de conducción.
Hay una prueba preliminar, que si no se la supera, se interrumpe el trabajo, y es el funcionamiento en línea recta. Para ello, es necesario tener un tramo de autopista plano y en línea recta, y lanzar el automóvil a una velocidad de cerca de los 100 km/h, y comprobar que, soltando el volante, el mismo tiende a dirigirse en una dirección (la velocidad se mantiene fija con el acelerador).
Cabe señalar que este tipo de pruebas se efectúan no en el tránsito, y con las máximas condiciones de seguridad.
En esta sencilla prueba, se descubre que, después de controlar la presión de los neumáticos y la geometría del tren delantero, un automóvil que funciona “torcido” es signo de que algo no está puesto a punto, y por lo tanto consumirá más combustible que el necesario. Otra de las pruebas similares y, por lo tanto, significativa, es siempre sobre un suelo plano y en línea recta, con una velocidad estabilizada, teniendo las manos bien firmes sobre el volante; primero se acelera a fondo y después se suelta el acelerador, en forma alternativa. Cabe señalar que se va a notar que el auto “tira” hacia un lado y después hacia el otro. Para evitar esto, es necesario mover el volante para mantener la línea recta, y estas son correcciones que los conductores hacen en forma instintiva, cuando manejan un automóvil defectuoso.

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La relación de transmición entre el piñón y la cremallera, es pensado para lograr una multiplicación de la fuerza que aplica el conductor.

 

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