VARILLAJE DE LA DIRECCIÓN - Definición - Significado

Conjunto de palancas y tirantes que transmiten el movimiento de viraje desde la caja de dirección a los brazos de la dirección. En los casos más simples, como en las cajas de cremallera, el varillaje o tirantería se reduce a 2 barras articuladas en los extremos. En otros casos son necesarios complicados sistemas de reenvío para transmitir correctamente los movimientos de la dirección.

Con las suspensiones de eje rígido (empleadas hasta los años cuarenta) los 2 brazos de la dirección estaban siempre unidos por la barra de acoplamiento, que tenía la finalidad de mantener las ruedas paralelas en línea recta y transmitir los movimientos de la dirección. De hecho, la caja de la dirección no actuaba en la mitad de la barra de acoplamiento, sino (mediante un vastago) sobre una de las dos ruedas.

En las suspensiones independientes la barra de acoplamiento ya no es una sola, sino que está dividida en dos o más troncos unidos a veces por palancas y reenvíos. Esto es necesario para hacer que el viraje sea independiente de los movimientos de la suspensión de las ruedas.

Teóricamente, el varillaje debería proyectarse de manera que todos los movimientos de las ruedas, permitidos por las suspensiones (cabeceo, rebotes y balanceo), no determinen variaciones en el ángulo de las ruedas durante el viraje. En la práctica, esto no es realizable en todas las posiciones de la dirección. Entonces se trata de que todos estos errores coincidan en zonas poco importantes; en otros casos se aprovechan estas variaciones para mejorar el comportamiento dinámico del vehículo en las curvas. Es decir, se establece que en función del ángulo de balanceo del cuerpo del vehículo, el varillaje haga girar la rueda exterior en un cierto ángulo.

Para que el viraje sea independiente de los movimientos de cimbreo de la suspensión, es necesario que el varillaje de la suspensión se mueva hacia arriba y hacia abajo girando alrededor del mismo centro instantáneo de rotación que los 2 brazos de las suspensiones, es decir de la rueda. Como se sabe, este centro no es fijo, sino que varía constantemente con los movimientos de la rueda. Por tanto, no es posible articular el varillaje de la dirección cerca de este punto vulnerable. Además, deberá tenerse en cuenta que durante el viraje los 2 tirantes de la dirección son movidos hacia delante y hacia atrás de la caja de dirección y, por tanto, su punto de articulación respecto al bastidor es variable en función del viraje.

El varillaje es, sin duda, la parte más delicada entre los diferentes órganos de la dirección. Si los tirantes, las palancas de reenvío y las articulaciones son muy numerosos, los juegos y las imprecisiones de conducción serán abundantes y peligrosos: por este motivo, se han impuesto las cajas de cremallera, que requieren solamente 2 tirantes.

Un inconveniente típico del varillaje de la dirección es que pueden producirse vibraciones, fenómeno conocido como shimmy (por el nombre del baile en boga en los años treinta). Dicho inconveniente puede tener muchas causas, pero se manifiesta siempre en correspondencia con fenómenos periódicos que afectan al tren delantero. Uno de tales fenómenos, característico de ciertos tipos de suspensiones (por ejemplo, el brazo longitudinal), es la variación del ángulo de incidencia durante los movimientos verticales de la rueda. Esto implica, en las oscilaciones, una variación periódica del momento de retorno y, por tanto, es causa de vibraciones en el varillaje. Más generalmente, el shimmy puede ser causado por el desequilibrio de una rueda; en función de que el eje de la rueda no sea baricéntrico (desequilibrio estático) o principal de inercia (desequilibrio dinámico) surgen en la propia rueda una fuerza o un par giratorio, respectivamente, que se transfieren en parte a los órganos de la dirección en forma de una perturbación periódica.

Otra causa de inconvenientes en el varillaje es que se creen momentos giroscópicos, debidos a las variaciones rápidas de cámber. De hecho, la variación de posición del eje de rotación (precesión) de un cuerpo que gira a una velocidad angular elevada, determina que se origine en el propio cuerpo un par que, en el caso de la rueda directriz, está dirigido de manera que la hace virar.

Todas estas causas pueden generar fenómenos de resonancia cuando el conjunto del varillaje es bastante deformable (elástico) o cuando existen juegos excesivos en las articulaciones. Especialmente estos últimos pueden considerarse como el inconveniente inevitable del varillaje que está constituido por un número elevado de palancas y tirantes.