Para que el funcionamiento del sistema de dirección de un automóvil resulte eficiente y cómodo es necesario que este cumpla una serie de características relacionadas con su geometría.
Las cotas que determinan la geometría en el sistema de dirección son:
- Angulo de salida:
Se conoce como ángulo de salida al ángulo que forman la prolongación del eje del pivote, sobre el que gira la rueda para orientarse, con la prolongación del eje vertical que pasa por el centro de apoyo de la rueda y cuyo vértice coincide en A´. Este ángulo suele estar comprometido entre 5 y 10º, siendo en la mayoría de los vehículos de 6 a 7º.
Ésta disposición está pensada para reducir el esfuerzo realizado sobre el volante para girar la rueda ya que depende directamente de la distancia “d”. Cuanto más pequeña sea esta distancia menor esfuerzo hay que realizar para girar el volante, pero en la práctica no puede ser 0 ya que el volante se volvería muy inestable.
De la inclinación del eje del pivote resultan fuerzas de retroceso, las cuales, después del paso de una curva, hacen volver a las ruedas a la posición en línea recta en sentido de la marcha. Esto es debido a que al orientar la rueda para tomar una curva, como gira sobre el eje de pivote y éste está inclinado. la rueda tiende a hundirse en el suelo, y como no puede hacerlo, es la carrocería la que se levanta, oponiéndose a esto su propio peso, por lo cual, en cuanto se suelte el volante de la dirección, el peso de la carrocería, que tiende a bajar, hará volver la rueda a su posición de marcha en línea recta.
Además el ángulo de salida, minimiza el efecto de las irregularidades de la carretera en el ensamblaje del conjunto de dirección.
(FIGURA 1)
- Angulo de caida:
Se llama ángulo de caída al que forma la prolongación del eje de simetría de la rueda con el vertical que pasa por el centro de apoyo de la rueda.
Esto se consigue dando una cierta inclinación al eje de la mangueta con respecto a la línea horizontal.
Esto tiene la finalidad de desplazar el peso soportado por el sistema hacia el interior de la mangueta para que los cojinetes de las ruedas no sufran en exceso.
(FIGURA 2)
El valor del ángulo de caída suele estar comprendido entre treinta minutos y un grado
- Angulo de avance:
Se conoce como ángulo de avance al ángulo que forma la prolongación del eje del pivote con el eje vertical que pasa por el centro de la rueda y en el mismo sentido de avance. El ángulo de avance tiene especial importancia en los vehículos con tracción trasera (propulsión) lo que hace la dirección más inestable, este problema es corregido mediante el ángulo de avance.
El avance debe ser tal, que cumpla la misión encomendada sin perturbar otras condiciones direccionales. Si este ángulo es grande, el par creado también lo es, haciendo que las ruedas se orienten violentamente. Si el ángulo es pequeño o insuficiente, el par de orientación también lo es, resultando una dirección inestable.
El ángulo de avance suele estar comprendido entre 0 y 4º para vehículos con motor delantero y de 6 a 12º para vehículos con motor trasero.
(FIGURA 3)
- Convergencia:
La convergencia se refiere a la posición que ocupan las dos ruedas respecto al eje longitudinal del vehículo. Este valor se mide en milímetros y es la diferencia de distancia existente entre las partes delanteras y traseras de las llantas a la altura de la mangueta; está entre 1 y 10 mm para vehículos con propulsión y cero a menos 2 mm para vehículos con tracción.
El ángulo de caída y el de salida hace que la rueda esté inclinada respecto al terreno y que al rodar lo haga sobre la generatriz de un "cono" lo que implica que las ruedas tienden a abrirse. Para corregir esto se cierran las ruedas por su parte delantera, con lo que adelanta el vértice del cono en el sentido de la marcha.
(FIGURA 4)
