12 TA II ALUMNO SISTEMA DE DIRECCION

TEORÍA DEL AUTOMÓVIL II
Prof. Ing. Daniel Inciso Melgarejo

UNIDAD TEMÁTICA SEMANA 12:
 Ángulos de montaje de la rueda:
 Cámber, cáster, ángulo del eje pirata y
01 T
02 P
convergencia.
 Balanceo de ruedas: Estático y dinámico.

Proyecto

EL SISTEMA DE DIRECCIÓN:
El sistema de dirección aplicado a los vehículos ya no era un simple eje
vertical directamente acoplado a los caballos, que hicieragirar hacia un
lado u otro todo el eje delantero rígido, necesitando para ello mucho
espacio libre alrededor de las ruedas para permitir el giro del mismo.
Se invento el sistema de dirección independiente en cada rueda, que
necesitaba que las dos ruedas fuesen perpendiculares al radio de la
curva, que se resolvió con la conocida “relación de Ackermann”,
patentada en 1817 con Rudolph Ackermanncomo agente, y con cuyo
nombre ha pasado a la historia, pero inventada realmente por George
Lankensperger.
La idea había sido concebida por Erasmus Darwin en 1758, y fue
desarrollada por Charles Jeantaud en los años 1870, la que fue
aplicada por primera vez por Edward Butler en 1885, y que fue
finalmente patentada en su forma mejorada por Karl Benz en 1893.
(King-Hele, 2002).

2. GEOMETRÍA DE LADIRECCIÓN
La geometría del sistema de dirección, constituye una de las
características principales, y resulta fundamental para el control del
vehículo y siempre debe encontrarse ajustada y mantenida.
El diseño de los sistemas de suspensión y dirección en un vehículo
busca el compromiso entre comodidad y efectividad.
No existe un “método universal único” para determinar la geometría
y los ángulos dedirección óptimos para un vehículo, sino que cada
fabricante cuenta con un equipo de profesionales con experiencia, que
los aplica y ajusta mediante ensayos.

Como norma general:
El sistema de dirección, y el conjunto del sistema de la suspensión,
intenta que la zona de contacto entre rueda y el firme sea siempre
óptima, independientemente de la diferencia de altura de las ruedas o
del giro de lavolante.

Con este objetivo, por ejemplo:
 Se introducen las barras estabilizadoras, o
 Se proporciona mayor caída negativa a la rueda exterior en una
curva, a medida que se gira el volante, para preparar al vehículo a
inscribirse en la trayectoria con esa rueda perpendicular al asfalto.
Existe poca bibliografía sobre los criterios para diseñar los ángulos de
dirección, y se limitan a optimizaralgún aspecto en concreto, por Ejm:
 Modak (Modak et al., 2008) estudia, mediante el análisis cinemático,
el efecto de los “silent-blocks” y las tolerancias de las distintas
articulaciones en la variación de la geometría de la dirección en un
vehículo con suspensión delantera de doble brazo.
 De Juan (de Juan et al., 2008) busca optimizar, mediante una
síntesis dimensional, el diseño de losdistintos componentes que
determinan la geometría de la dirección, para minimizar el error
estructural (diferencia entre el ángulo real e ideal girado por una
rueda, al aplicar la relación de Ackermann).

Cabe destacar que el sistema de la dirección no es algo rígido, cuya
geometría sea inamovible. Al contrario, al verse sujeto a las acciones
de la calzada sobre el vehículo en marcha, su geometría seve
constantemente modificada.
(Holdmann, Philip & Bertram, 1998).
 Habibi (Habibi, Shirazi & Shishesaz, 2008) analiza el la variación de
los ángulos de la dirección de un vehículo con suspensión de tipo
McPherson ante las inclinaciones de la carrocería producidas al

circular en curvas, y propone una técnica de optimización
geométrica mediante algoritmos genéticos para minimizar
dicha variaciónangular.
Por otro lado, algunas de las acciones bruscas a que se ve sometida
la dirección, como:
 Subidas a los muros de sardineles (bordillos),
 Giro de la volante con ruedas frenadas, etc.,
pueden provocar desajustes permanentes, que se suman a los
producidos durante la conducción normal.

Por ello es necesario comprobar regularmente la alineación del
sistema de dirección de los vehículos...