Buscar en diccionario

Buscar por letra
Cerrar teclado

MECANISMO DE DIRECCIÓN - Definición - Significado

Para hacer girar un vehículo —para cambiar la trayectoria de un cuerpo en movimiento- es necesario aplicar una fuerza desde el exterior dirigida hacia el centro de la curva. Esto significa que, teóricamente, los automóviles no podrían ser guiados desde su interior. Sin embargo, el fluido en que se desplaza el móvil (el agua para un barco, el aire para un aeroplano) o la superficie sobre la que se apoya (la carretera para un automóvil) ofrecen un contacto caracterizado por un cierto rozamiento; por ello es posible ejercer desde el interior una fuerza que, deformando la superficie del vehículo (para más exactitud, basta con deformar las zonas de contacto con el fluido), crea unas reacciones (fuerzas externas) dirigidas desde el exterior hacia el interior. Es curioso comprobar que la aplicación desde el interior de esta fuerza deformante es posible sólo si existe un punto de apoyo exterior. En la bicicleta, por ejemplo, puede cambiarse la trayectoria únicamente por la existencia de la rueda trasera, que transmite a tierra una reacción igual y contraria al par aplicado al manillar. Los acróbatas que se desplazan sobre una sola rueda, para virar deben «apoyarse» en la inercia de su propio cuerpo.

Si el contacto con el exterior es sólo en un punto (por ejemplo, bolas de hierro rígidas), éste no puede ser deformado y el viraje no es posible desde el interior (como en los trenes, que giran gracias al impulso exterior de los raíles); del mismo modo, es imposible virar si la superficie de contacto no ofrece rozamiento (por ejemplo, en un lago helado). Sin embargo, también en este último caso existen sistemas que llegan a crear rozamiento: uno consiste en efectuar un surco en el hielo con la cuchilla y luego girar ésta apoyándola en las paredes del surco (patines para hielo). No obstante, el viraje sería imposible si la cuchilla fuese una punta, puesto que girando sobre sí misma no produce reacciones exteriores. Por semejanza, pueden aplicarse las consideraciones anteriores a los automóviles y concluir que el viraje es posible desde el interior, puesto que:

- el apoyo sobre el terreno se produce a través del contacto caucho-asfalto, que puede provocar un notable rozamiento;

- la zona de contacto no es un punto, sino, gracias a una característica del neumático, una superficie amplia, y

- la superficie de la huella es deformable y orientable, a voluntad, desde el interior del vehículo; cuanto más alargada es su forma, mayores son las reacciones que el suelo produce cuando varía la dirección de la superficie.

La diferencia esencial entre un cuerpo que da vueltas (rueda) y otro que se desliza (patín) es que el segundo tiene un rozamiento igual en todas las direcciones, mientras que la rueda no.

Cualquier rueda que gire tiene un eje de rotación propio dotado de una característica esencial: si la rueda se mueve sobre el firme en dirección perpendicular al eje de rotación, el rozamiento de giro es el menor posible. En las demás direcciones, el rozamiento aumenta progresivamente (en función del seno del ángulo), hasta alcanzar su máximo cuando el movimiento es en la misma dirección que la del eje de rotación (rueda que patina lateralmente). Esto significa que si se deja que una rueda gire libremente, ésta se coloca siempre en la dirección perpendicular a su eje de rotación, puesto que en todas las demás direcciones se desarrollan fuerzas que tienden a enderezarla. De la misma manera, si se empuja un vehículo con varias ruedas orientadas de diversa manera (con diferentes ejes de rotación), él mismo tenderá a moverse en la dirección en que la resultante de los rozamientos es menor, puesto que en las demás las reacciones sobre el terreno son mayores y orientan las ruedas hacia una trayectoria bien definida. Por tanto, la dirección preferente de un vehículo de varias ruedas montadas sobre ejes diferentes se determina conociendo la posición de los ejes. Si éstos son paralelos, el movimiento se realiza según una recta perpendicular a la dirección de los ejes. Si los ejes son 2 y convergentes, las ruedas describen arcos de circunferencia que tienen su centro en la intersección de los ejes. Se ha mencionado la dirección preferente, puesto que en la práctica el movimiento puede efectuarse según otras direcciones, cuando las fuerzas internas de inercia (centrífugas) son superiores a las de rozamiento que la rueda ejerce sobre el terreno. En este caso, el movimiento no es de rodadura sino de fricción.

Debe tenerse en cuenta que en ningún vehículo, dotado de cierta masa, el viraje puede seguir matemáticamente la curva impuesta por los ejes de rotación. En el momento del cambio de trayectoria, la masa y la velocidad del vehículo originan una fuerza de inercia que debe ser contrarrestada por la reacción de las ruedas sobre la calzada. Pero mientras que en cualquier tipo de firme la reacción de las ruedas es constante y puede aumentarse con sólo variar el ángulo de giro, la fuerza de inercia depende precisamente del radio de la curva real recorrida.

Si el terreno no ofrece adherencia, no produce reacción ni se origina fuerza centrífuga, con lo que el vehículo no gira aunque se aumente el ángulo de viraje. Éste es el caso de la marcha sobre hielo, donde virar es casi imposible a ciertas velocidades. Si la reacción existe pero no es suficiente para contrarrestar la fuerza centrífuga que se originaría recorriendo una trayectoria cerrada, entonces el vehículo, automáticamente, se desplaza en una trayectoria más ancha: desde que las ruedas permanecen muy viradas, la reacción sobre el terreno no cambia, mientras que la fuerza centrífuga disminuye (puesto que aumenta el radio de la curva) hasta llegar a ser igual a la reacción sobre el terreno. En la práctica, aumentando el ángulo de giro de las ruedas, puede disponerse de un mayor rozamiento sobre el suelo, pero que puede no ser suficiente (por efecto del peso y de la velocidad del vehículo) para recorrer la trayectoria geométrica sin rozamientos, por lo que las ruedas se adaptan a un recorrido intermedio, en donde la fuerza centrífuga y la adherencia son iguales y contrarias. Cuando un vehículo tiene las ruedas montadas sobre 3 ejes, para recorrer una curva (teóricamente) sin rozamientos es necesario que los 3 ejes converjan en un mismo punto (siempre que las ruedas sean perfectamente verticales, de manera que los 3 ejes estén en el mismo plano). Por tanto, para girar de manera correcta sería necesario un dispositivo que, para cada tipo de curva, mantuviera constantemente convergentes en un punto los 3 ejes de rotación. Esto es bastante difícil, casi imposible, pero -como se verá más adelante- no estrictamente necesario en un automóvil.

Sin embargo, un vehículo de 3 ruedas (de las que 2 están montadas en un mismo eje) puede girar con la rueda que está sola respetando siempre las condiciones de tener un punto (denominado centro instantáneo de rotación) alrededor del cual giran todas las ruedas. Un vehículo de 4 ruedas (montadas sobre 2 ejes), para virar, puede girar el eje delantero en bloque o bien dividirlo y girar independientemente las 2 ruedas delanteras. Existen otras posibilidades: por ejemplo, girar en bloque tanto el eje delantero como el eje trasero, o bien girar independientemente cada una de las ruedas.

En los vehículos rápidos, el giro se obtiene orientando las 2 ruedas delanteras independientemente.

La solución más simple del problema del viraje de un vehículo de 2 ejes es, sin duda, la de girar rígidamente el eje delantero alrededor de un eje vertical. Dicho sistema se empleaba en los carros de tracción animal y en algunos vehículos de motor de principios de siglo. Además de un tractor De Dion Bouton, cabe recordar, por ejemplo, el autociclo Béélia(1917)

Para obtener un viraje correcto y recorrer una curva en poco espacio, el eje de dirección presenta algunos inconvenientes graves:

- aumento de la batalla en el lado interior de la curva y estrechamiento del perímetro de apoyo en las curvas poco amplias, con el consiguiente peligro del vuelco del vehículo;

- fuertes reacciones en el volante, provocadas por los choques de las ruedas contra las asperezas de la carretera; las fuerzas provocadas por dichos choques tienen, respecto al eje vertical, un brazo muy grande (igual a la mitad de la anchura de via) y, por tanto, los pares de giro provocados, que repercuten en el volante, son grandes;

suspensiones delanteras de construcción difícil; debería adoptarse una rótula esférica, o bien montar el eje delantero sobre un bastidor o estructura giratoria respecto a la caja del vehículo; por estas razones el eje de dirección fue abandonado en los vehículos, mientras que permanece en los remolques, por su sencillez y por la carencia de consecuencia de las reacciones sobre el grupo de giro.

Aparte de algunos ejemplos de vehículos con ruedas de dirección traseras (únicamente o junto con las delanteras), en la historia de la motorización, para la mayoría de los automóviles se ha elegido el sistema que consiste en girar independientemente las ruedas delanteras alrededor de su eje vertical. Con esta solución, para cumplir la regla geométrica fundamental de que las ruedas sean tangentes a 4 arcos de circunferencia concéntricos, es necesario disponer un dispositivo que permita girar las 2 ruedas delanteras según 2 ángulos progresivamente diferentes. Aunque esta regla es fundamental, su validez resulta teórica, puesto que existen, al menos, 4 motivos por los que no puede ser respetada en los automóviles:

- no existe un dispositivo simple que permita cumplirla totalmente;

- las ruedas de los automóviles no giran alrededor de su eje vertical (incidencia e inclinación de los pivotes);

- las ruedas de los automóviles no giran alrededor de un eje horizontal (cámber), y

- la rueda con neumático tiene una manera característica de girar y de adherirse en las curvas, que crea una trayectoria diferente de la impuesta (deriva); este punto es quizá el más importante.

Mientras que Ackermann se había limitado a observar que los brazos de la dirección no debían ser paralelos, sino estar ligeramente inclinados entre sí, Jeantaud encontró que el viraje correcto se conseguía con bastante aproximación cuando la inclinación de los brazos era tal que sus prolongaciones se encontraban a mitad del eje trasero. Por su precisión y, sobre todo, por la sencillez de construcción, el cuadrilátero se empleó en la mayoría de los vehículos de motor e incluso en algún carruaje. Sólo se exceptuaron los trenes que, aún actualmente, adoptan el eje virador para todos los buggies (condición indispensable a fin de que todas las ruedas recorran la misma trayectoria). Con el cuadrilátero se consigue el giro correcto para 2 ángulos en cada dirección. El primer valor, común para ambos sentidos, es el que corresponde a la marcha rectilínea; el segundo suele corresponder a un valor del ángulo comprendido entre 25° y 27°.

El error de dirección comprendido entre 0 y 25° es bastante pequeño (unos 2o), lo cual es muy importante, puesto que se trata del campo de los ángulos normales de giro empleados durante la marcha del vehículo a velocidad elevada. Para ángulos de más de 35-27°, los errores de dirección son más importantes, pero no constituyen un problema grave, puesto que esos ángulos tan elevados se alcanzan raramente y siempre a baja velocidad.

En general, el proyecto del cuadrilátero se efectúa fijando un valor del ángulo de giro a de una rueda y determinando, a través de la geometría del cuadrilátero real, el ángulo (3 de la otra rueda. Ésta se compara después con el ángulo it de la misma rueda, que se conseguiría en el caso de que el viraje fuese correcto y que se determina con la fórmula indicada. Repitiendo tal operación para varios valores de a, se obtiene un diagrama que permite conocer y reducir los errores de dirección. El único dato del cuadrilátero que debe establecerse es el ángulo f que forma el plano de la rueda con el brazo de dirección. En cambio, la longitud de ese brazo no tiene mucha importancia y es fijada sólo en función de las dimensiones durante el viraje. Las características del vehículo que interesan para construir un cuadrilátero son:

— la distancia (al suelo) entre los pivotes de dirección de las 2 ruedas delanteras (que coincide con la anchura de vía cuando el radio de rodadura es nulo), y

- la batalla o paso, es decir, la distancia entre las ruedas delanteras y las traseras.

Por tanto, si a un vehículo se le ensanchan las ruedas (sin modificar la anchura de vía) o se le desplazan hacia fuera (variando la anchura de vía) con llantas especiales, el cuadrilátero no debe modificarse (pero las reacciones y el retorno de la dirección varían, puesto que aumenta el radio de rodadura).

De la misma manera, el cuadrilátero no depende de la anchura de vía trasera, sino del paso y, por tanto, se modifica cada vez que se alarga o acorta. En la práctica, para obtener un cuadrilátero con errores casi nulos para virajes de 25°, es necesario que las prolongaciones de los brazos de dirección se encuentren delante del eje trasero (aproximadamente, a 1/10 del paso).

La teoría del cuadrilátero presupone que los 2 ejes de las ruedas delanteras y el eje (único) de las ruedas traseras pueden encontrarse en un punto. Por desgracia, esto ocurre raramente: incluso admitiendo que las ruedas son verticales, hay que tener en cuenta que existe una cierta convergencia (o divergencia) que no las hace completamente paralelas entre sí. Sin embargo, incluso suponiendo despreciable la influencia de la convergencia, permanece el hecho de que los ejes de rotación de las ruedas son coplanarios solamente cuando las ruedas están derechas, puesto que, durante el viraje, la existencia de la incidencia de los pivotes (hacia delante) y su inclinación lateral (kingpin) hace que el eje de rotación se eleve o descienda a lo largo de una superficie cónica inclinada hacia atrás, mientras que el eje trasero permanece en un plano horizontal.

Además de esto, en las curvas se produce otro fenómeno que mantiene los ejes de rotación de las ruedas alejados del parelelismo con el terreno. Al principio, se ha supuesto que las ruedas están completamente verticales, es decir, con cámber nulo. En la práctica, esta condición se verifica solamente en las suspensiones traseras de eje rígido, mientras que para todas las demás suspensiones, incluso en la marcha rectilínea, las ruedas tienen una pequeña inclinación (cámber). En las curvas, las cosas empeoran, y el balanceo del vehículo tiende a inclinar todas las ruedas de manera diferente. Cada tipo de suspensión tiene una manera característica de disminuir el cámber de las ruedas interiores en la curva y de aumentar el de las ruedas exteriores. De esta manera, los ejes de rotación se levantan y descienden, permaneciendo desnivelados respecto al eje trasero y, por tanto, no pueden tener ningún punto coincidente. El efecto de todos estos desplazamientos del paralelismo y de la verticalidad no es otro que un centro instantáneo de rotación, mal definido pero determinable (con aproximación) solamente en la vista en planta. De hecho, desde el momento en que las ruedas deben rodar sobre un Plano común, el centro de rotación estará situado sobre el plano de la carretera. En la práctica debe hablarse de una zona y no de un punto como centro instantáneo de rotación. Como consecuencia, las ruedas sufren un gran rozamiento incluso girando a baja velocidad.

Seguidamente se analiza, paso a paso, lo que ocurre a las ruedas de un vehículo cuando entra en una curva. Supóngase que se han girado un determinado ángulo: para realizar esta operación es necesario un cierto esfuerzo, mayor cuando las huellas son alargadas (neumáticos altos y estrechos) o anchas (neumáticos de carreras), puesto que en ambos casos las zonas periféricas de la huella son obligadas a rozar sobre el terreno.

Una vez viradas las ruedas, se produce en la superficie de la huella de las ruedas delanteras una fuerza del terreno que es (teóricamente) perpendicular a cada rueda (por tanto, dirigida hacia el centro de rotación) y cuyo valor resulta proporcional al ángulo de giro y a la adherencia. La parte delantera del vehículo comienza a virar bajo el efecto de la fuerza centrípeta, que debe vencer la inercia de la masa del vehículo a girar sobre sí mismo, es decir, el momento de inercia polar. La velocidad del vehículo crea, además, una fuerza de inercia dirigida según la tangente y que actúa sobre los neumáticos deformándolos y obligándoles a seguir una trayectoria más ancha, que se desvía de la teórica cuanto más elevada es la fuerza centrífuga del vehículo.

La trayectoria sigue la dirección de las ruedas de dirección sólo si la inercia del vehículo es pequeña (poco peso o velocidad reducida) y si la deriva de los neumáticos es nula. En la práctica y en las condiciones normales, existe siempre una cierta deriva (desde algunos grados hasta 30-40°, en los casos límites), que reduce la curvatura de la trayectoria (de las ruedas delanteras) y, por tanto, origina un nuevo centro instantáneo de rotación más alejado que el teórico.

Hasta esta fase inicial de transición (entrada en la curva), las ruedas traseras están aún en la trayectoria rectilínea; por tanto, no tienen ningún efecto centrífugo ni reacciones laterales sobre el terreno. Tampoco se ha producido aún su deriva, por lo que el centro de rotación permanece sobre la recta que pasa por el eje trasero. A propósito de esto, es necesario resaltar que si el paso es grande, a igualdad de viraje, el centro de rotación resulta más alejado: en otras palabras, para que 2 vehículos describan la misma curva, el que tiene el paso más largo requerirá un ángulo de giro mayor y tendrá fases de transición más largas; por el contrario, a igualdad de movimiento polar de inercia, tendrá menores derivas iniciales en el eje delantero.

El hecho de que en la transición o transferencia inicial, para cualquier vehículo, las derivas delanteras sean mucho mayores que las traseras es positivo, puesto que hace que la conducción sea más natural, en el sentido de que es necesario girar más para compensar la deriva delantera. Sin embargo, la elevada fuerza lateral requerida en esta fase para los neumáticos delanteros puede que no encuentre oposición en su adherencia y entonces se produce el bandeo de la parte delantera del vehículo.

Si los automóviles girasen con las ruedas traseras, serían éstas las que tendrían una deriva mayor al principio, es decir, que el vehículo tendería, apenas se tocase la dirección, a exagerar la curva, llegando fácilmente al coleo. Existe otro fenómeno que hay que tener en consideración: las fuerzas laterales ejercidas por el terreno sobre las ruedas y dirigidas hacia el centro instantáneo de rotación no pasan por la parte media de la rueda, sino que se desplazan hacia atrás dando lugar a un momento. Esto significa que, girando con las ruedas traseras, el volante tiende a escaparse de las manos al aumentar el ángulo de viraje (esto es lo que se nota al dar marcha atrás velozmente con las ruedas viradas). Lo contrario ocurre cuando las ruedas de dirección son las delanteras (las fuerzas sobre la rueda provocan un retorno de la dirección).

Prosiguiendo con el examen de las fases de la curva, una vez superada la' fase inicial, los neumáticos traseros inician también una trayectoria curva; el baricentro del vehículo queda sometido a una fuerza centrífuga, cuya recta de acción pasa por el centro de rotación real (el nuevo que tiene en cuenta las derivas), que se reparte sobre los ejes delantero y trasero, según la regla del paralelogramo: por tanto, además de la distancia desde el baricentro a cada uno de los ejes, es importante la posición del centro de rotación. El eje más próximo al centro de rotación es también el menos cargado por la fuerza centrífuga; esto es intuitivo, puesto que es el eje que gira más lentamente (menor velocidad periférica a igualdad de velocidad angular). Esto concuerda con lo indicado anteriormente, es decir, que al principio el centro de rotación está en el eje trasero y, por tanto, más próximo a éste que al eje delantero.

A medida que las ruedas traseras deben contrarrestar la fuerza centrífuga, es decir, al disminuir el radio de la curva, aumenta su deriva; como resultado, su trayectoria se desvía hacia el exterior del círculo teórico, el centro de rotación se traslada hacia delante y se aproxima al vehículo. La curva se cierra y comienza la fase permanente: aquella en que el volante se mantiene quieto.

En este momento el vehículo está equilibrado y recorre (o, al menos, debería recorrer) con sus ruedas, 4 arcos de circunferencia concéntricos. En realidad, esta condición sólo se cumple a baja velocidad, puesto que, por encima de un cierto valor, es necesario tener en cuenta las derivas. La mejor solución la constituye un vehículo con derivas exactamente iguales delante y detrás (vehículo neutro). Pero también en el vehículo neutro el centro instantáneo de rotación se desplaza hacia delante respecto al centro teórico, con lo que la trayectoria real no es la que se recorrería a baja velocidad. Además, si el valor de las derivas es elevado, la trayectoria de las ruedas delanteras se hace más cerrada (más interior) que la de las correspondientes ruedas traseras. Por tanto, la parte de fuerza centrífuga que gravita sobre el eje trasero aumenta y puede llegar a ser (durante la fase de volante fijo) igual a la que actúa en la parte delantera.

Lo descrito anteriormente vale para derivas idénticas, pero también esto, aunque sea matemáticamente exacto, está prendido con alfileres, puesto que en la práctica no existen vehículos con derivas iguales. Una ligera aceleración, por ejemplo, provoca un aumento de la deriva de las ruedas motrices, por no hablar del efecto marcado y peligroso de una aceleración a fondo o de un frenazo brusco. Incluso construyendo un vehículo con baricentro en la mitad del paso, con neumáticos iguales y a la misma presión y recorriendo una curva en punto muerto a alta velocidad (por tanto, en condiciones de deriva absolutamente iguales, al menos durante la fase permanente) el centro instantáneo de rotación estaría siempre más. próximo a uno de los ejes, provocando una variación (disminución) de fuerza centrífuga que, como consecuencia, requeriría una menor adherencia lateral de los neumáticos y, por tanto, originaría una menor deriva. Con una expresión matemática podría decirse que la aleación de la deriva por parte de un neumático es como un «desarrollo en serie».

Cabe examinar los otros 2 casos, subrayando que el comportamiento de un vehículo puede pasar, con maniobras apropiadas (instintivas o artificiales), de uno al otro. El vehículo subvirador es aquel en que la deriva delantera es mayor que la trasera. Su comportamiento es análogo al de un vehículo neutro con pequeñas derivas: es decir, tiene el eje delantero siempre sometido a valores elevados de la fuerza centrífuga, y las trayectorias de las ruedas delanteras son siempre exteriores respecto a las traseras. Respecto al vehículo neutro recorre, a igualdad de ángulo de giro, una trayectoria mucho más ancha y, como los vehículos neutros, requiere entrar en las curvas virando con cierta anticipación y con un elevado ángulo. Esto es lo que se hace normalmente con los vehículos de tracción delantera. El comportamiento sub-virador es considerado por los técnicos como el más natural y seguro en la conducción media, pues requiere solamente una corrección instintiva, como la de cerrar más la curva si la trayectoria resulta demasiado exterior. Además, permite una cierta libertad de maniobra, puesto que si se deja ligeramente el acelerador, el comportamiento Puede, como máximo, llegar a ser neutro, evitando sorpresas desagradables. En un vehículo neutro, especialmente si está equipado con neumáticos convencionales (no radiales), con grandes derivas, la curva resulta igualmente retrasada, pero las ruedas traseras pueden encontrarse más exteriores provocando un trompo cuando se intente cerrar la curva accionando la dirección.

El vehículo sobrevirador es aquel en que la deriva trasera es mayor que la delantera. En este caso, el centro instantáneo de rotación se traslada (al final de la transición inicial) a un punto muy próximo al vehículo. Por tanto, la curva se cierra gradualmente durante la fase permanente, aunque el conductor mantenga quieto el volante. Esto se debe a que, mientras que el centro de rotación se desplaza hacia delante, los neumáticos traseros deben soportar una mayor fuerza centrífuga: esto aumenta su deri%& y desplaza nuevamente hacia delante el centro instantáneo de rotación. De esta manera, se crea una reacción en cadena que encuentra su equilibrio solamente cuando la elevacla fuerza centrífuga, que se ha acumulado en la parte trasera, se descarga en un trompo.

La corrección (artificial) que requiere un comportamiento de este género es la del contraviraje, es decir, un giro de la dirección hasta volver a poner las ruedas derechas o incluso (cuando la maniobra se efectúa con retraso) un viraje en sentido opuesto. Desde el punto de vista geométrico, el contraviraje sirve para volver a poner el centro instantáneo de rotación lejos de la parte delantera del vehículo, reduciendo la fuerza centrífuga que se ha acumulado en el eje trasero.

El vehículo sobrevirador, aunque sea peligroso y difícil para un usuario medio y corriente, puede llegar a ser -conducido por un piloto experto— manejable e incluso invencible en los recorridos estrechos y difíciles donde, para efectuar curvas de radio pequeño a gran velocidad, no es suficiente con la acción de la dirección, sino que es necesario provocar grandes derivas traseras, con el consiguiente derrape del vehículo. En los vehículos de tracción trasera esto se obtiene fácilmente acelerando a fondo; en los de tracción delantera, sólo es posible bloqueando las ruedas traseras con el freno de mano o con otros sistemas. Aparte de los comportamientos ya descritos y de las correcciones posibles, puede afirmarse que el vehículo que los proyectistas tratan de encontrar es el que se comporta de manera estable al final de la transición inicial. Cuando el conductor decide tener parado el volante porque cree que ha conseguido una trayectoria circunferencial, el vehículo debe mantener fijo el centro de rotación inicial, sin cambiarlo durante todo el tiempo en que el volante permanece inmóvil. De esta manera, también las trayectorias de las 4 ruedas mantienen su posición relativa.

La salida de la curva es la fase más delicada para los vehículos neutros y para los sobreviradores. Durante esta fase, cuando el volante se endereza gradualmente, el centro instantáneo de rotación se aleja del vehículo, pero las ruedas delanteras, cada vez menos viradoras, vuelven a la trayectoria rectilínea antes que las ruedas traseras que, por el contrario, se encuentran aún en la trayectoria curva. Las ruedas traseras deben suministrar entonces la fuerza necesaria (esta vez dirigida hacia el exterior) para detener la rotación del vehículo (coleo). Esta fuerza es una adherencia en sentido opuesto al necesario en la curva, y esto significa que las ruedas delanteras deberían sostener una menor fuerza centrífuga, que gravita, por consiguiente, totalmente sobre las ruedas traseras. De esta manera la deriva delantera es casi nula, mientras que aumenta más aún la trasera. Es el clásico momento en que los vehículos de propulsión trasera, y en general todos los sobreviradores (es decir, con derivas notables en el eje trasero), corren el peligro de sufrir trompos.

El problema de la estabilidad en las curvas no es complicado sólo por la existencia de las derivas y de los centros de rotación (es decir, por los ángulos de los brazos de la dirección), sino por el propio mecanismo de accionamiento de las ruedas (es decir, por los tirantes de la dirección). Por ejemplo, cuando las derivas traseras son grandes (centro de rotación desplazado hacia delante), las ruedas delanteras no deben diverger durante el viraje. Por tanto, el cuadrilátero debería tener los brazos paralelos (f=0) para mantener las ruedas paralelas, o incluso hacerlas converger para evitar rozamientos (que al final se traducen siempre en mayores desgastes y menores adherencias).

En lo que se refiere a los errores introducidos por los tirantes o varillaje de la dirección, basta observar que durante la fase permanente la fuevza centrífuga hace que el vehículo se incline completamente (balanceo). Esto significa que una rueda se aproxima al vehículo y la otra se aleja del mismo. Durante este movimiento, los tirantes de la dirección (supuestos horizontales al principio) se mueven hacia arriba o hacia abajo, provocando una divergencia de ambas ruedas. Sin embargo, es necesario tener en cuenta también el desplazamiento (generalmente hacia el interior) que experimentan las ruedas por parte del mecanismo cinemático de las suspensiones. La consecuencia es que durante el balanceo existe siempre una corrección involuntaria del viraje, que puede llegar a ser sensible a velocidades bajas o altas, en función de las elecciones que hayan sido hechas por los proyectistas.

Generalmente, se procura articular los tirantes cerca de las fijaciones de las suspensiones sobre la carrocería, de manera que los brazos y los tirantes realicen los mismos movimientos. Con esto se obtiene sobre una rueda el movimiento opuesto al de la- otra y se reduce al mismo tiempo el error. El problema en este momento queda sin solución cuando una rueda en línea recta encuentra un obstáculo: el viraje de una rueda no está equilibrado por el cierre de la otra y se origina un bandazo. El defecto se aprecia principalmente en los vehículos dotados de dirección de cremallera, en los que el espacio ocupado Por la caja de dirección no permite emplear tirantes suficientemente largos. El mismo Problema era, sin embargo, mucho más importante en los vehículos con eje rígido y suspensiones de ballesta, en los que por efecto de la gemela el movimiento del eje durante las sacudidas nunca era vertical, sino en forma de arco de circunferencia, provocando un viraje (y es más, en las dos ruedas) en cada pequeño salto.

Etiquetas: m
estrellaestrellaestrellaestrellaestrella3.86 / 5 - Basado en 7 opiniones
Tu valoración: estrellasestrellasestrellasestrellasestrellas
Seguro Express
¡Calcula el seguro de tu coche en
tan sólo 30 segundos!
Nuevo buscador de coches