Dirección Automovil

Automóviles
Martes 4 de Octubre de
2005

La dirección

Dr. Johan Wideberg
Ingeniería e Infraestructura de los
Transportes
wideberg@esi.us.es

Sistema de dirección
Sistema de dirección

Automóviles

Johan Wideberg
Grupo de Ingeniería e Infraestructura de Transportes
ESI, Sevilla

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Sistema de dirección
Sistema de dirección
•
•
•

Hasta comienzos del siglo pasado losvehículos de cuatro ruedas se
direccionaban haciendo girar todo el eje delantero
El principal inconveniente es el enorme volumen barrido por el eje en su
recorrido. Esto impide la construcción de vehículos compactos.
Johann Georg Lankensperger (Baviera 1779-1847) inventó un sistema en
el que las dos ruedas giraban entorno a pivotes independientes.

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Sistema de dirección
Sistema de dirección
•

Las ruedas estaban acopladas mediante una barra
colocada delante del eje, a la cual se podía unir el tiro de
los caballos en el caso de tracción animal.

•

El sistema fue patentado en Inglaterra por un socio de
Lankensperger, Rudolf Ackermann (compra/venta de
arte), en 1818, ydesde entonces se conoce como el
cuadrilátero de Ackermann.

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Sistema de dirección
Sistema de dirección

Las primeras reductoras utilizadas
fueron las de tornillo sinfin.

Más tarde, en 1932, Adler en Alemania
comenzó a usar el de piñón y cremallera
en vehículos de suspensión(delantera)
independiente. Esta reductora es muy
común en vehículos ligeros.

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Mecanismo de Ackermann
Mecanismo de Ackermann

L

Si se pretende que todas las ruedas de un vehículo, en
curva, estén sometidas a un movimiento de rodadura puro,
sin deslizamiento, es necesario que lasperpendiculares a
las ruedas del automóvil converjan en un único centro
instantáneo de rotación

O1E
L
O1E ′
cot(b1) =
L
cot(b) =

cot(b) − cot(b1) =

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OJO, solo valido
para baja velocidad
V
L

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Ackermann
Ackermann
•Las ruedas directrices deben estar conectadas por un mecanismo capaz de
mantener los ángulos girados por las dos ruedas en la relación dada por
dicha ecuación.
• Una de las más simples es la que hace uso de un mecanismo de cuatro
barras para conectar los ejes de las articulaciones de las dos ruedas
directrices.
•El mecanismo resultante se conoce comocuadrilátero de Ackermann.

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Mecanismo de Ackermann
Mecanismo de Ackermann

δ

αfl

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αfr

Debido a la deriva de
los neumáticos se
mueve el centro
instantáneo de giro
hacia delante.

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Mecanismo de Ackermann
Mecanismo de Ackermann
Gibbs & Chaplin 1832
Dirección a las cuatro
ruedas (modelo
erróneo)

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Ackermann
Ackermann

•En el caso de neumáticos de goma(cuerpos
deformables) se puede acomodar un cierto ángulo de
divergencia sin dar lugar al deslizamiento global de
la rueda.
•Este ángulo es el ángulo de deriva del neumático

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Ángulo de Deriva

Angulo de la dirección

Ángulo de
deriva

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