Suspensión

OBJETIVOS:

• Razonar la trascendencia que posee el buen funcionamiento del sistema de dirección en la seguridad del vehículo y sus ocupantes.

• Comprender el funcionamiento del sistema de dirección, con sus posibles variantes.

• Conocer los diferentes elementos del sistema de dirección, así como su función y ubicación en el vehículo.

• Adquirir una visión de conjunto sobre la trascendencia de la geometría en la respuesta del sistema de dirección.

INTRODUCCIÓN

CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN

Siendo la dirección uno de los órganos más importantes en el vehículo junto con el sistema de frenos, ya que de estos elementos depende la seguridad de las personas; debe reunir una serie de cualidades que proporcionan al conductor, la seguridad y comodidad necesaria en la conducción. Estas cualidades son las siguientes:

• Seguridad: depende de la fiabilidad del mecanismo, de la calidad de los materiales empleados y del entretenimiento adecuado.

• Suavidad: se consigue con un montaje preciso, una desmultiplicación adecuada y un perfecto engrase.

• La dureza en la conducción hace que ésta sea desagradable, a veces difícil y siempre fatigosa. Puede producirse por colocar un neumático inadecuado o mal inflado, por un "avance" o "salida" exagerados, por carga excesiva sobre las ruedas directrices y por estar el eje o el chasis deformado.

• Precisión: se consigue haciendo que la dirección no sea muy dura ni muy suave. Si la dirección es muy dura por un excesivo ataque (mal reglaje) o pequeña desmultiplicación (inadecuada), la conducción se hace fatigosa e imprecisa; por el contrario, si es muy suave, por causa de una desmultiplicación grande, el conductor no siente la dirección y el vehículo sigue una trayectoria imprecisa. La falta de precisión puede ser debida a las siguientes causas:

-Por excesivo juego en los órganos de dirección.

- Por alabeo de las ruedas, que implica una modificación periódica en las cotas de

reglaje y que no debe de exceder de 2 a 3 mm.

- Por un desgaste desigual en los neumáticos (falso redondeo), que hace ascender a la mangueta en cada vuelta, modificando por tanto las cotas de reglaje.

- El desequilibrio de las ruedas, que es el principal causante del shimmy, consiste en una serie de movimientos oscilatorios de las ruedas alrededor de su eje, que se transmite a la dirección, produciendo reacciones de vibración en el volante.

- Por la presión inadecuada en los neumáticos, que modifica las cotas de reglaje y que, si no es igual en las dos ruedas, hace que el vehículo se desvíe a un lado.

• Irreversibilidad: consiste en que el volante debe mandar el giro a las pero, por el contrario, las oscilaciones que toman estas, debido a las incidencias del terreno, no deben se transmitidas al volante. Esto se consigue dando a los filetes del sin fin la inclinación adecuada, que debe ser relativamente pequeña.

Como las trayectorias a recorrer por la ruedas directrices son distintas en una curva (la rueda exterior ha de recorrer un camino más largo por ser mayor su radio de giro, como se ve en la figura inferior), la orientación que debe darse a cada una distinta también (la exterior debe abrirse más), y para que ambas sigan la trayectoria deseada, debe cumplirse la condición de que todas las ruedas del vehículo, en cualquier momento de su orientación, sigan trayectorias curvas de un mismo centro O (concéntricas), situado en la prolongación del eje de las ruedas traseras. Para conseguirlo se disponen los brazos de acoplamiento A y B que mandan la orientación de las ruedas, de manera que en la posición en línea recta, sus prolongaciones se corten en el centro C del puente trasero o muy cerca de este. Ver Figura 1

Figura 1: Geometría de la dirección

MECANISMO DE DIRECCIÓN DE MOVIMIENTO GIRATORIO.

Se clasifican en:

• Mecanismo de dirección de tornillo y elementos deslizantes.

• Mecanismo de dirección por bolas circulantes

• Mecanismo de dirección por tornillo sin fin

• Mecanismo de dirección por tornillo sin fin y rodillo

• Mecanismo de dirección por tornillo sin fin y cremallera

• Mecanismo de dirección por tornillo sin fin y dedo de rodamiento.

MECANISMO PIÑÓN-CREMALLERA

Este mecanismo convierte el movimiento circular de un piñón en uno lineal continuo por parte de la cremallera, que no es más que una barra rígida dentada. Este mecanismo es reversible, es decir, el movimiento rectilíneo de la cremallera se puede convertir en un movimiento circular por parte del piñón. En el primer caso, el piñón al girar y estar engranado a la cremallera, empuja a ésta, provocando su desplazamiento lineal.

Podemos resumir lo siguiente:

• Tipo de mecanismo: Transformación circular a lineal

• Elemento motriz: Piñón, que describe un movimiento circular.

• Elemento conducido: cremallera, que describe un movimiento lineal

Figura 2.mecanismo piñón-cremallera

DISPOSITIVO DE MANDO MECÁNICO

El mando mecánico está formado por un mecanismo des multiplicador de tornillo sinfín y tuerca. El husillo del sinfín (3), unido al árbol de la dirección, va apoyado, a través del dispositivo elástico de la válvula distribuidora (2) sobre dos rodamientos axiales. El giro del volante se transmite del husillo (3) a la tuerca (4), que se desplaza longitudinalmente empujado al émbolo de mando (1) unido a ella. El émbolo va unido, a su vez, a través de una biela (5), a la manivela (6) que hace girar al eje (7) y al brazo de mando (8).

Figura 3. Mando mecánico

POR TORNILLO SIN FIN.

En cuyo caso la columna de dirección acaba roscada. Si ésta gira al ser accionada por el volante, mueve un engranaje que arrastra al brazo de mando y a todo el sistema

DEFINICIÓN: El tornillo sin fin actua como elemento motor y la rueda dentada (corona) como conducido.

MOVIMIENTO: Transmite el movimiento entre ejes perpendiculares.(un eje es el tornillo sin fin y el otro eje es el de la rueda detada).

APLICACIÓN: Tornillo de Arquímedes., Las clavijas de una guitarra estan formadas por mecanismo que incluyen tornillos sin fin.

Figura 4. Tornillo sin fin

POR TORNILLO Y PALANCA.

En el que la columna también acaba roscada, y por la parte roscada va

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