Componentes y Funcionamiento del Sistema de Dirección en Vehículos

Sistema de Dirección: Función y Características

El sistema de dirección se encuentra en el eje delantero del vehículo. Su función principal es orientar las ruedas según la voluntad del conductor, evitando cambios bruscos de dirección. Además, debe ser capaz de absorber las irregularidades del terreno sin afectar la trayectoria del vehículo, permitiendo que este circule en línea recta.

• Irreversibilidad: Las ruedas deben ser orientadas exclusivamente por el conductor y no por las condiciones del terreno.
• Tipos de Sistemas de Dirección: Los sistemas más comunes son de cremallera o de tornillo sin fin. Ambos pueden ser servoasistidos para reducir el esfuerzo del conductor.

Elementos del Sistema de Dirección

• Volante: Está acoplado a la columna de dirección a través de un estriado. El diámetro del volante está diseñado para minimizar el esfuerzo. En volantes con airbag, se deben seguir las recomendaciones del fabricante.
• Columna de Dirección: Es la barra que une el volante con la caja de dirección. Dispone de un sistema de seguridad que, en caso de accidente, impide que el conductor impacte contra el volante.

Caja de Dirección

• Cremallera: Es el sistema más utilizado por su sencillez, precisión y tamaño compacto. Se encuentra entre la columna de dirección y las bieletas de mando. Convierte el movimiento de rotación del volante en traslación en las bieletas. Está compuesta por un piñón dentado helicoidal unido a la columna y una barra tallada en cremallera que engrana con el piñón, provocando un desplazamiento longitudinal que orienta las ruedas.
• Tornillo sin Fin: Está compuesto por un tornillo sin fin que recibe el movimiento de la columna de dirección. Este tornillo engrana con una tuerca que mueve un brazo, el cual, a través de la tirantería de la dirección, mueve las ruedas.

• Tirantería: Se utiliza en las direcciones por tornillo sin fin. Es un conjunto de brazos metálicos que, mediante rótulas, transmiten el movimiento desde el brazo de mando hasta las manguetas.
• Bieletas de Dirección: Unen la caja de dirección con la mangueta a través de una rótula. Transmiten el movimiento y permiten regular el alineado de la dirección.
• Rótulas: Permiten el movimiento entre la mangueta y la caja de dirección, adaptándose a los cambios de dirección e irregularidades del terreno. Van roscadas a la mangueta y acopladas a la bieleta con una rótula que permite el movimiento en todos los sentidos.

Dirección Asistida

Es un sistema que multiplica el esfuerzo del conductor para facilitar el giro del volante. Puede ser hidráulica o eléctrica. Está compuesta por un depósito, una bomba, una caja de dirección y tuberías.

• Bomba Mecánica: El líquido impulsado por la bomba es retornado al depósito.
• Bomba Eléctrica: El líquido solo funciona cuando se mueve el volante.
• Dirección Asistida Eléctrica: Controlada electrónicamente, varía la asistencia según la velocidad del vehículo.

Alineación de la Dirección

Es el ajuste de las ruedas para que cumplan determinadas condiciones geométricas: ángulo de caída, ángulo de salida, ángulo de avance y convergencia.

• Pivote: Es el eje de dirección de la rueda. A través de él se orienta la rueda al realizar cambios de dirección.
• Mangueta: Sujeta la rueda con una inclinación respecto del suelo. Todas las manguetas están relacionadas entre sí.
• Ángulo de Caída: Puede ser positivo o negativo, ajustando la inclinación de la rueda.
• Ángulo de Salida: Da inclinación al pivote, formando un pequeño ángulo.
• Ángulo de Avance: Garantiza el efecto autoalineante del vehículo.
• Ángulo de Empuje: Debe coincidir con el eje longitudinal del vehículo.
• Geometría de Giro: Situación paralela de las ruedas delanteras al eje longitudinal del vehículo.
• Convergencia: Dota a las ruedas de una cierta inclinación para que sean convergentes (/+\) y no divergentes (\-/).