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• Juan Carlos Albuja Jácome

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SISTEMA DE DIRECCION

SISTEMA DE DIRECCIÓN La dirección es el conjunto de mecanismos que tienen la misión de orientar las ruedas directrices y adaptarla al trazado de la vía por la que circula, así como para realizar las distintas maniobras que su conducción exige.

RÓTULAS La rótula es el elemento encargado de conectar los diferentes elementos de la suspensión a las bieletas de mando, permitiéndose el movimiento de sus miembros en planos diferentes. La esfera de la rótula va alojada engrasada en casquillos de acero o plásticos pretensados. Un fuelle estanqueizado evita la perdida de lubricante. La esfera interior, macho normalmente, va fija al brazo de mando o a los de acoplamiento y la externa, hembra, encajada en el macho oscila en ella; van engrasadas, unas permanentes herméticas que no requieren mantenimiento, otras abiertas que precisan ajuste y engrase periódico.

MECANISMO DE DIRECCIÓN DE CREMALLERA La aplicación del mecanismo piñón-cremallera es en la dirección de un automóvil que le mostramos en el siguiente esquema

Dirección asistida en forma hidráulica

• Debido al empleo de neumáticos de baja presión y gran superficie de contacto, la maniobra en el volante de la dirección para orientar las ruedas se hace difícil, sobre todo con el vehículo parado. • Como no interesa sobrepasar un cierto limite de desmultiplicacíon, porque se pierde excesivamente la sensibilidad de la dirección, en los vehículos se recurre a la asistencia de la dirección, que proporciona una gran ayuda al conductor en la realización de las maniobras y, al mismo tiempo, permite una menor desmultiplicación, ganando al mismo tiempo sensibilidad en el manejo y poder aplicar volantes de radio mas pequeño.

El sistema mas usado hasta el de mando hidráulico

¿ EN QUE CONSISTE? La dirección asistida consiste en acoplar a un mecanismo de dirección simple, un circuito de asistencia llamado servo-mando. Este circuito puede ser accionado por el VACÍO DE LA ADMISIÓN o el proporcionado por una BOMBA DE VACÍO, la fuerza hidráulica proporcionada por una BOMBA HIDRÁULICA, el aire comprimido proporcionado por un compresor que también sirve para accionar los frenos y también últimamente asistido por un MOTOR ELÉCTRICO (dirección eléctrica).

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SERVO - DIRECCIÓN Ventajas: 1ª.- Reducen el esfuerzo en el volante, con menor fatiga para el conductor, ventaja muy conveniente en los largos recorridos o para las maniobras en ciudad. 2ª.- Permiten acoplar una dirección mas directa; es decir, con una menor reducción con lo que se obtiene una mayor rapidez de giro en las ruedas. Esto resulta especialmente adecuado en los camiones y autocares. 3ª.- En el caso de reventón del neumático, extraordinariamente grave en las ruedas directrices, estos mecanismos corrigen instantáneamente la dirección, actuando automáticamente sobre las ruedas en sentido contrario al que el neumático reventado haría girar al vehículo.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SERVO - DIRECCIÓN 4ª No presentan complicaciones en el montaje, son de fácil aplicación a cualquier vehículo y no afectan a la geometría de la dirección. 5ª.- Permiten realizar las maniobras mas delicadas y sensibles que el conductor precise, desde la posición de paro a la máxima velocidad. La capacidad de retorno de las ruedas, al final del viraje, es como la de un vehículo sin servodirección. 6ª.- En caso de avería en el circuito de asistencia, el conductor puede continuar conduciendo en las mismas condiciones de un vehículo sin servodirección, ya que las ruedas continúan unidas mecánicamente al volante aunque, naturalmente, tenga que realizar mayor esfuerzo en el mismo.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SERVO - DIRECCIÓN Los inconvenientes de estos mecanismos con respecto a las direcciones simples con prácticamente nulos ya que, debido a su simplicidad y robustez, no requieren un entretenimiento especial y no tienen prácticamente averías. Por tanto los únicos inconvenientes a destacar son: 1ª.- Un costo mas elevado en las reparaciones, ya que requieren mano de obra especializada. 2ª.- El costo mas elevado de este mecanismo y su adaptación inicial en el vehículo, con respecto a la dirección simple.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SERVODIRECCIÓN

Ventajas: 1ª.- Reducen el esfuerzo en el volante, con menor fatiga para el conductor 2ª.- Permiten acoplar una dirección mas directa 3ª No presentan complicaciones en el montaje, son de fácil aplicación a cualquier vehículo 4ª.- Permiten realizar las maniobras mas delicadas y sensibles que el conductor precise 5ª.- En caso de avería en el circuito de asistencia, el conductor puede continuar conduciendo en las mismas condiciones de un vehículo sin servodirección

Inconvenientes:

Los inconvenientes de estos mecanismos con respecto a las direcciones es, debido a su simplicidad y robustez, no requieren un entretenimiento especial y no tienen prácticamente averías. Por tanto los únicos inconvenientes a destacar son: 1ª.- Un costo mas elevado en las reparaciones, ya que requieren mano de obra especializada. 2ª.- El costo mas elevado de este mecanismo y su adaptación inicial en el vehículo, con respecto a la dirección simple.

FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE SERVODIRECCIÓN EN EL VEHÍCULO

ALINEACIÓN comprobamos la correcta ubicación o posicionamiento de la rueda así como de los componentes de la dirección y suspensión de forma geométrica. Cada vehículo posee sus propias especificaciones de alineación; comprobando estos valores podemos garantizar un desgaste homogéneo de la banda de rodamiento. Los principales ángulos a verificar son: El Cámber, Cáster, Inclinación del Perno Maestro, Conver-gencia y Divergencia.

En qué consiste la alineación? El proceso de alineación consiste en asegurarse que las llantas trabajen en forma paralela unas de las otras y que las llantas tengan contacto con el pavimento en el ángulo correcto

Cotas de reglaje de la dirección Para que el funcionamiento de la dirección resulte adecuado, es preciso que los elementos que lo forman cumplan unas determinadas condiciones, llamadas cotas de dirección o geometría de dirección, Mediante las cuales, se logra que las ruedas obedezcan fácilmente al volante de la dirección y no se altere su orientación por las irregularidades del terreno o al efectuar una frenada, Resultando así la dirección segura y de suave manejo. También debe retornar a la línea recta y mantenerse en ella al soltar el volante después de realizar una curva. Las cotas que determinan la geometría del sistema de dirección son: Ángulo de caída = Camber Ángulo de avance = Caster Convergencia de las ruedas = convergencia ( toe-in) Divergencia ( Toe- aut)

Camber es una medida angular que representa la inclinación de la parte superior de las ruedas, hacia fuera (+) o hacia adentro (-), a partir de la vertical, vista desde el frente del vehículo .

El camber de las ruedas delanteras es medido con precisión cuando las ruedas están orientadas paralelas a la línea direccional del eje trasero.

FUNCION Distribuir el peso del vehículo sobre la superficie de las llantas para evitar el desgaste desigual en las mismas. Disminuir el esfuerzo al centro de la masa Un desgaste excesivo del borde de las ruedas es generalmente atribuido a ajustes impropios del camber. Se recomienda mantener el camber dentro de ¼° lado a lado. Camber desigual, lado a lado causa tirantez hacia el lado más positivo. Aliviana el peso de la dirección

CASTER Caster es la inclinación, con respecto a la vertical natural, del eje de giro hacia delante (-) o hacia atrás (+) medida en grados.

FUNCION Proporcionar estabilidad direccional y facilitar la dirección. Ayuda al retorno de la dirección a la línea recta después de una curva Favorecer la tendencia a rodar del neumático Favorece la no formación de vibraciones

El caster positivo, al proyectar hacia adelante el eje geométrico de giro y establecer el punto de carga adelante del punto de contacto de la rueda sobre el pavimento, imparte a las ruedas la tendencia a mantenerse orientadas con la fuerza direccional del vehículo, aproximadamente hacia adelante.

Los efectos de un caster incorrecto son los siguientes: INSUFICIENTE: a- Reduce la estabilidad direccional a alta velocidad. b- Reduce el esfuerzo direccional requerido a baja velocidad. EXCESIVO: a- Aumenta la estabilidad direccional a alta velocidad. b- Aumenta el esfuerzo direccional requerido a baja velocidad. c- Puede causar vibraciones a alta velocidad. DESIGUAL: Puede crear una marcha errática del vehículo, tirantez hacia un lado y ocasionar un defecto de tracción bajo condiciones rigurosas de frenado La máxima diferencia permisible es de ½° lado a lado.

Convergencia La convergencia o paralelismo de las ruedas delanteras es la posición que ocupan las dos ruedas con respecto al eje longitudinal del vehículo. Este valor se mide en milímetros y es la diferencia de distancia existente entre las partes delanteras y traseras de las llantas a la altura de la mangueta;

está entre 1 y 10 mm para vehículos con propulsión y cero a menos 2 mm para vehículos con tracción.

El valor de la convergencia pueda ser positivo o negativo

En los vehículos con propulsión trasera La resistencia a la rodadura de las ruedas delanteras crea un par que tiende a abrir ambas ruedas, para compensar este efecto, se contrarresta con un ángulo de convergencia positivo.

En el caso de vehículos con tracción delantera El problemas es distinto, el esfuerzo de tracción de las ruedas produce tendencia a cerrar las ruedas en vez de abrirlas, por consiguiente para compensar esta tendencia será necesario dar a las ruedas un ángulo de convergencia negativo (divergencia).

Efectos de una mala regulación Una excesiva convergencia respecto a la que nos da el fabricante, provoca un desgaste lateral en la zona exterior de los neumáticos Una convergencia insuficiente provoca un desgaste lateral en el interior de los neumáticos

EL BALANCEO Balancear la rueda corresponde a equilibrar el peso de la misma por posibles irregularidades del rin o del neumático; existen diferentes tipos de balanceo

DEFINICION

ES UN ELEMENTO DE SEGURIDAD Y CONFORTABILIDAD Y UNICO ENLACE ENTRE EL VEHICULO Y EL SUELO.

MISION DE LA RUEDA Y NEUMATICO

SOPORTAR EL PESO DEL VEHICULO. TRANSMITIR LA POTENCIA DEL MOTOR.

DIRIGIR EL VEHICULO. AYUDAR A LA ESTABILIDAD, CONFORTABILIDAD Y SUSPENSION.

PARTES DE LA RUEDA CAMARA

AIRE VALVULA

CUBIERTA LLANTA

PARTES DEL NEUMATICO BANDA DE RODADURA TALONES HOMBROS FLANCOS CORDON DE CENTRADO CARCASA CALANDRAJE O LINER

BANDA DE RODADURA CARACTERISTICAS: PARTES:

ADHERENCIA LONGITUDINAL Y BANDA DE RODADURA. TRANSVERSAL EN SECO Y ESCULTURA. MOJADO. INDICADORES DE RESISTENCIA AL CHOQUE Y DESGASTE. DESGASTE. BUENA DIRECCIONALIDAD. CONFOR ABSORVE LOS RUIDOS

BANDA DE RODADURA

TALON CARACTERISTICAS: PARTES: PUNTA DE TALON ARO DE TALON

ANCLAR LA CUBIERTA A LA LLANTA. CREAR UN CIERRE HERMETICO. ASEGURAR LA TRANSMISION DE ESFUERZOS EN FRENADOS Y ACELERACIONES.

TALON

HOMBROS

HACEN DE UNION ENTRE LOS FLANCOS Y LA BANDA DE RODADURA.

FLANCOS

SON LOS LATERALES DEL NEUMATICO Y ES DONDE SUELEN IR LAS MARCAS IDENTIFICATIVAS DEL NEUMATICO.

FLANCO

CORDON DE CENTRADO

FACILITA EL POSICIONAMIENTO DE LA CUBIERTA EN LA LLANTA.

CARCASA

LONAS DE CARCASA COMPUESTA POR ACERO, ALGODÓN Y FIBRAS TRANSMITE ESFUERZOS, FACILITA EL CONFORT Y ESTABILIDAD.

LONAS DE CIMA O CINTURA COMPUESTA DE NAYLON, ACERO Y KEVLAR EN VARIAS LONAS EVITA DEFORMACIONES.

CARCASA

CALANDRAJE O LINER

ES UN REVESTIMIENTO DE GOMA QUE SIRVE PARA UNIFICAR EL NEUMATICO.

TIPOS DE CUBIERTAS

DIAGONAL RADIAL

CON CAMARAS TUBULLES

DIAGONAL

CARACTERISTICAS: TRANSMITE LAS IREGULARIDADES. ORIGINA MAYOR DESGASTE.

MENOR ADHERENCIA. HACE SOLIDARIO LOS FLANCOS Y LA BANDA DE RODAJE.

TIPO DIAGONAL

RADIALES CARACTERISTICAS: MAYOR DURACION. MENOR CONSUMO. MAYOR ESTABILIDAD. MENOR ANGULO DE DERIVA. MENOR TEMPERATURA. MAYOR CONFORT.

TIPO RADIAL

TUBULLES (SIN CAMARA)

CARACTERISTICAS: PERDIDA LENTA DE AIRE. MEJOR DISIPACION DEL CALOR.

MENOR PESO. MAS FACIL MONTAJE.

Tipos de Neumáticos Neumáticos de Verano

Neumáticos de Invierno Neumáticos para Toda Temporada

Neumáticos Run Flat o Pax

Neumáticos de Verano Puede circular con neumáticos de verano durante todo el año si la utilización de su vehículo, los desplazamientos realizados y el clima de su zona geográfica se lo permiten. Es muy importante que los neumáticos de verano estén siempre en muy buen estado. En caso de lluvia o nieve, el neumático de verano rendirá menos, incluso casi nada, si el desgaste del neumático es considerable. Sin embargo, el neumático de verano será más rendidor en suelo seco, con una adherencia más elevada.

Neumaticos de Invierno Se recomienda montar neumáticos de invierno a partir del mes de Junio hasta el mes de Septiembre inclusive. No obstante, el desgaste de los neumáticos de invierno varia en función de la utilización de su vehículo, de los desplazamientos realizados y del clima de su zona geográfica. Es muy importante que los neumáticos de invierno estén siempre en muy buen estado, ya que estos neumáticos desgastados no serán eficaces ni en la nieve ni en suelo mojado.

Neumaticos para Toda Temporada El neumático para toda temporada es una buena alternativa si utiliza su vehículo en verano y en invierno. Es un neumático conveniente para todo tipo de suelo, aunque algo "generalista". Un neumático para toda temporada no será tan eficaz y no tendrá tanta adherencia en suelo seco como un neumático de verano. Tampoco tendrá un agarre tan importante como un neumático para nieve en suelo nevado. Es importante que los neumáticos para toda temporada estén en muy buen estado para que sean eficaces en cualquier situación .

Neumaticos Run Flat o Pax Según los fabricantes, los neumáticos llamados 'antipinchazo', por ejemplo Run Flat de Pirelli, RFT de Bridgestone o Pax de Michelin, son obligatorios en ciertos vehículos que no tienen rueda de auxilio, y que tienen únicamente una bomba de aire antipinchazo. Si elige el tipo de neumáticos inadecuado, en caso de pinchazo su llanta corre el riesgo de desgastarse y necesitará una reparación en el lugar. Tenga en cuenta que el neumático antipinchazo debería permitirle dirigirse a la estación de servicio más próxima a velocidad reducida (80 km/h sobre 200 km).

IDENTIFICACION DE LOS NEUMATICOS MARCAS DEL FABRICANTE.

DIMENSIONES. CARACTERISTICAS DE SERVICIO.

MARCAS DEL FABRICANTE

PIRELLI P4 PIRELLI: NOMBRE DEL FABRICANTE. P4: TIPO O NOMBRE COMERCIAL DEL NEUMATICO.

DIMENSIONES DEL NEUMATICO

155/70 R13 155: ANCHO DEL NEUMATICO EN MM. 70: PORCENTAJE EN % ENTRE LA ALTURA DEL NEUMATICO Y SU ANCHO. R: INDICA QUE ES DE UN NEUMATICO DE TIPO RADIAL. 13: DIAMETRO DE LA LLANTA EN PULGADAS.

CARACTERISTICAS DE SERVICIO

72 S M+S 72: INDICE DE CARGA EN ESTE CASO PUDE SOPORTAR UN PESO DE 355 Kg. S: INDICE DE VELOCIDAD MAXINA EN ESTE CASO SU VELOCIDAD MAXIMA ES DE 180 Km/h. M+S: UTILIZABLE EN BARRO Y NIEVE.

Clasificación por Tracción A – Mejor

B – Intermedia C - Aceptable

Indices de Carga El índice de carga es un código numérico que corresponde a la carga máxima que un neumático puede soportar.

Indices de Velocidad El índice de velocidad es un código alfabético que corresponde a la velocidad máxima que un neumático puede alcanzar.

Rodaje de Neumáticos Cada neumático nuevo necesita un período de rodaje. El rodaje consiste en circular a velocidad moderada durante los primeros 200 a 300 kilómetros, para mejorar el rendimiento de los neumáticos a largo plazo. Se aconseja no acelerar fuertemente ni frenar bruscamente durante los primeros kilómetros, hasta adaptar la conducción a los neumáticos nuevos. Si su antiguo tren de neumáticos estaba muy desgastado, tenga en cuenta que el comportamiento de su vehículo será diferente con el nuevo tren, aun si se trata de la misma marca y referencia.

Control de Desgaste de Neumáticos

Al verificar la presión de los neumáticos, también es necesario verificar el desgaste de la banda de rodamiento. Los indicadores TWI se ubican en los flancos de los neumáticos y sirven para localizar los testigos de desgaste. El desgaste no debe alcanzar jamás los indicadores ubicados en el fondo de las esculturas y debe permanecer uniforme en toda la superficie. "El testigo de desgaste de 1.6 milímetros indica la altura de goma mínima legal".

Peligro de desgaste de los neumáticos El desgaste de los neumáticos ocasiona la pérdida de adherencia. Cuanto más desgastados estén sus neumáticos (ranuras cada vez menos profundas), más largas serán las distancias de frenado, especialmente en carretera mojada, y mayor el riesgo de hidroplaneo.

Igualar el desgaste de los neumáticos La posición de las ruedas (geometría, paralelismo) y su estilo al conducir pueden provocar un desgaste desigual en cada neumático. Para uniformizar el desgaste de sus neumáticos, se recomienda invertir las ruedas traseras cada aproximadamente 5.000 a 10.000 km. Por último, el Código de la Circulación estipula que no puede haber una diferencia de profundidad de las ranuras principales superior a 5 mm entre dos neumáticos montados sobre un mismo eje.

ANOMALIAS DEL NEUMATICO PRESION DE AIRE EXCESIVO: REDUCE LA SUPERFICIE DE CONTACTO. FALTA DE FLEXIBILIDAD. DESGASTE POR LA PARTE CENTRAL DE LA BANDA DE RODADURA. FATIGA DE LOS TALONES. PERDIDA DE CONFORT.

VARIACION DE LAS CONDICIONES DE GIABILIDAD.

PRESION DE AIRE BAJA: ELEVADA TEMPERATURA. DESGASTE EN ZONAS LATERALES. EXCESIVA FLEXIBILIDAD. PERDIDA DE ADHERENCIA. FATIGA DE LOS FLANCOS. PERDIDA DE ESTABILIDAD. MAYOR CONSUMO.

AGUAPLANING: PERDIDA DE ADHERENCIA POR NO PODER EVACUAR EL AGUA.

RUEDA METALICA (LLANTA)

PARTES: PERFIL DE LA LLANTA

DISCO

PERFIL DE LA LLANTA

PARTES:

TIPOS:

PESTAÑA.

SIMETRICAS.

ASIENTO DE TALON.

ASIMETRICAS.

BASE. ORIFICIO DE VALVULA.

CON RESALTES (HUMP).

PERFIL DE LA LLANTA

PARTES DEL DISCO

DESEQUILIBRIO ESTATICO

APARECE POR DEBAJO DE LOS 80 Km/h DISTRIBUCION IREGULAR DE LAS MASAS.

DESGASTE IREGULAR O ROTURA DE ELEMENTOS AFINES AL EJE DE ROTACION.

DESEQUILIBRIO DINAMICO

APARECE POR DESEQUILIBRIOS ENTRE EL NEUMATICO Y LA LLANTA. DEFORMACIONES.

REPARACIONES DEFECTUOSAS. DISTRIBUCION IRREGULAR DE MASAS RESPECTO AL PLANO LONGITUDINAL DE LA RUEDA.