Dirección del automóvil: componentes, tipos y geometría

Dirección del Automóvil: Componentes, Tipos y Ajustes

Componentes del Sistema de Dirección

La dirección, ubicada generalmente en el eje delantero salvo excepciones, orienta las ruedas de forma progresiva a voluntad del conductor, evitando cambios bruscos en la dirección.

• Volante: Acoplado a la columna de dirección y fijado con una tuerca, minimiza el esfuerzo necesario al orientar las ruedas. Algunos modelos disponen de airbag.
• Columna de dirección: Barra de unión entre el volante y la caja de dirección. Puede variar su posición y es deformable en caso de impacto.
• Caja de dirección: Existen dos tipos principales:
  • Cremallera: Sencilla, precisa y compacta. La caja, unida al chasis, recibe el movimiento de rotación del volante y lo convierte en un movimiento de traslación en las bieletas, que inciden sobre las manguetas y orientan las ruedas. Un piñón helicoidal unido a la barra mueve una barra tallada en cremallera.
  • Tornillo sin fin: Compuesto por un tornillo sin fin que toma movimiento de la columna de dirección. El sector que engrana con el tornillo es el que da movimiento a la tirantería.
• Tirantería: Brazos metálicos que se acoplan con la rótula. Su función es transmitir el movimiento desde el brazo de mando hasta las manguetas.
• Bieletas: Unen la caja de dirección con la mangueta a través de una rótula. Transmiten el movimiento y desde ellas se regula el alineado de la dirección.
• Rótulas: Permiten el movimiento entre la mangueta y la caja de dirección.

Tipos de Dirección Asistida

La dirección asistida facilita el giro del volante, reduciendo el esfuerzo del conductor. Los componentes principales son: depósito, bomba, caja de dirección y canalizaciones.

• Dirección asistida hidráulica: La bomba, que puede ser mecánica o eléctrica, se acciona a través de la correa exterior que recibe el movimiento del motor. Cuando se gira el volante, la bomba se pone en funcionamiento. Si no se usa, el líquido retorna al depósito.
• Dirección asistida eléctricamente: Un motor eléctrico, ubicado en la caja de dirección o en la columna, produce una asistencia de giro.
• Dirección asistida con control eléctrico: La dirección es controlada eléctricamente. Sensores informan sobre la rapidez de giro del vehículo y la velocidad. La asistencia se realiza a través de una electroválvula.

Alineación y Geometría de la Dirección

La alineación de la dirección es crucial para garantizar una conducción suave, precisa, segura y con tendencia autolineante. Para ello, se deben cumplir las cotas de dirección.

• Pivote: Eje direccional de la rueda, a través del cual se orienta la rueda al realizar cambios de dirección.
• Mangueta: Sujeta la rueda con una inclinación respecto al suelo.
• Ángulo de caída: La mangueta está diseñada para que la rueda no apoye perpendicularmente, sino que tenga una inclinación positiva o negativa.
• Ángulo de salida: Se da una pequeña inclinación al pivote para que, en vez de estar perpendicular, forme un pequeño ángulo. Esto disminuye el esfuerzo para orientar las ruedas y facilita que el volante vuelva a su posición original.
• Ángulo de avance: Garantiza el efecto autolineante, permitiendo que las ruedas retornen a la posición de línea recta después de realizar cambios de dirección. Un ángulo de avance grande produce una dirección dura, mientras que un ángulo pequeño puede hacer que la dirección tienda a ir hacia cualquier lado.
• Ángulo de empuje: La perpendicular del punto medio del eje trasero debe coincidir con el eje longitudinal del vehículo.
• Geometría de giro: Cuando el vehículo circula en línea recta, las ruedas deben estar paralelas. Al tomar una curva, la rueda exterior debe tener una inclinación menor que la interior. De lo contrario, la rueda interior será arrastrada, provocando inestabilidad y desgaste irregular.
• Convergencia: Consiste en dotar a las ruedas de una cierta inclinación en lugar de estar paralelas.