sistema de direccion
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INSTITUTO TECNICO DEL LITORAL ATLANTICO
MARCO HERMINIO FAJARDO
Copilado por Prof. ENIL EXEQUIEL PEREZ RIVERA
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INSTITUTO TECNICO DEL LITORAL ATLANTICO
MARCO HERMINIO FAJARDO
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Sistemas de dirección
PRESENTACIÓN Este material está destinado a comprender las características fundamentales de los actuales y nuevos sistemas de dirección, como también aplicar técnicas de diagnóstico y reparación Pertinentes a cada modelo. Este material es de vital importancia para comprender la base teórica del sistema de Dirección.
OBJETIVOSDEL MÓDULO: Al finalizar la asignatura, el alumno estará en condiciones de: ·Comprender la geometría de la dirección y sus
fundamentos. ·Conocer el funcionamiento de los diferentes sistemas de dirección. ·Conocer el funcionamiento de los componentes de la
dirección. ·Aplicar técnicas de diagnóstico y reparación de los sistemas de dirección. ·Comprender los fundamentos de los ángulos de
dirección en un vehículo. ·Usar manuales deservicio.
CRONOGRAMA
UNIDAD I SISTEMASDE DIRECCION. Teman°1 Sistema de Dirección Teman°2 Componentes del sistema de Dirección Teman°3 Averías en la Dirección Tema n°4 Guía de estudio
ASISTENCIA HIDRAULICA Teman°5Dirección asistida de cremallera
sobre el mecanismo: Teman°6Principios del funcionamiento Teman°7Componentes del sistema Teman°8ServiciodelaCremalleradeDirección Teman°9Guía # 2.
ALINEAMIENTODE DIRECCION. Teman°10Fundamentos de la Alineación Teman°11Precauciones antes de Alinear Teman°12Síntomas de problemas de alineación Teman°13Procedimientos de corrección de los ángulos
Guía # 3.
EL MUNDO GIRA EN UNA SOLA DIRECCION
NO DE DONDE TU VIENES, SI NO PARA
DONDE TU VAS. ENIL PEREZ
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Tema 1
Sistema de Dirección
Este sistema es el encargado de dirigir el
movimiento del vehículo, con un giro de manubrio
setransmite por medio de un engranaje al mecanismo
de dirección teniendo estabilidad, suavidad y
seguridad en su funcionamiento. Su construcción
debe ser lo bastante robusta y confiable para evitar
que el sistema falle.
Los primeros sistemas de dirección eran muy
sencillos con un sistema de par rotatorio con el giro
del eje delantero completo sobre un pivote, pero este
sistema necesita mucho espacio y es inestable, este
tipo de dirección sólo se utiliza en remolques.
Los automóviles tienen siempre una dirección en las
ruedas delanteras por rotación de muñones, la
distancia entre ruedas permanece en los giros
prácticamente invariables y el vehículo logra una
buena estabilidad de dirección.
Los automóviles tienen siempre la dirección en el
eje delantero, hay algunos que tienen dirección en
las cuatro ruedas. En las máquinas hay con dirección
en las 4 ruedas delanteras o en las ruedas delanteras
y traseras, según sea la necesidad de maniobrar en
espacios muy reducidos (figura Nº 1).
CUADRILATERO DE DIRECCION: Consiste en
un cuadrilátero articulado que es un paralelogramo
en que ambas ruedas tienen las mismas
desviaciones, las huellas de ambas ruedas no tienen
centro común de giro, se cortan en las curvas y están
forzadas a recorrer trayectorias distintas creando un
movimiento adicional de resbalamiento y la rueda
interna está más forzada que la externa y ambas
tienden al resbalamiento por no tener las trayectorias
ideales para el recorrido de cada rueda, por eso, este
sistema fue modificado.
Figura Nº 2
TRAPECIO DE ACKERMANN:
Figura Nº 3
Fue creado y patentado en 1818 por Rudolf
Ackermann, agente de un fabricante de carruajes.
Consiste en un sistema articulado que une las ruedas
directrices, para que giren en ángulos distintos,
haciendo un giro correcto con el fin de que el
vehículo pueda virar sin que se produzcan
deslizamientos en una o más ruedas, las
prolongaciones de los ejes de rotación de las ruedas
delanteras se corten en la línea del eje trasero, así las
curvas de rodaje tienen un centro común.
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También se llama cuadrilátero de Jeantaud, quien en
1878, después de 60 años que Ackermann lanzó la
idea, descubrió que el viraje se lograba bastante
próximo a lo correcto con errores de giro mínimos,
esto se lograba cuando la inclinación de los brazos
se prolongaban hasta la mitad del eje trasero
encontrándose en un punto común que es el centro
de rotación de cada vehículo, esto se obtiene por la
orientación de las ruedas directrices con el eje
delantero articulado en 3 partes, en que las extremas
pueden girar en torno a ejes verticales.
(figura Nº 4).
Los cuadriláteros actuales se apartan de la regla
de Jeantaud, debido a la posición de las ruedas y la
deriva de los neumáticos.
CUADRILATERO ACTUAL: Figura Nº 5
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 y el
segundo a un valor del ángulo comprendido entre
25 y 27 grados.
El error de dirección entre 2 y 25 grados es pequeño
alrededor de 2 grados, esto es muy importante
porque está en los ángulos normales de giro usados
en la marcha del vehículo a velocidad elevada.
(Figura Nº 5)
En ángulos mayores a 25 grados los errores de
dirección son más importantes pero no son un
problema grave, porque estos ángulos se alcanzan
pocas veces y prácticamente siempre en baja
velocidad.
ESTABILIDAD: Es la aptitud que tiene un
vehículo para mantener la trayectoria solicitada por
el conductor, tanto en recta como en curva. Todo
esto depende de las características de la suspensión y
de los reglajes de la dirección que permitan a los
neumáticos tener una menor deformación para
poder soportar la superficie del terreno por el que
se está circulando, tales como, pavimento disparejo,
carga malestibada, viento lateral y la fuerza
centrífuga en las curvas. Estas características evitan
tener que efectuar correcciones frecuentes y bruscas
a alta velocidad.
Un buen conductor debe saber interpretar las
condiciones de adherencia con que se encontrará en
el camino, calcular la distancia de frenado y
dosificar la potencia de aceleración para poder
maniobrar sin problemas.
FUERZA CENTRIFUGA:
Cuando un vehículo vira en una curva, la fuerza
centrífuga tiende a sacarlo fuera por la parte externa
de la curva. La fuerza centrífuga es mayor cuando:
la curva es más cerrada, el peso del vehículo es
mayor o la velocidad del vehículo es mayor.
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SUBVIRANTE:
Es la actitud que tiene un vehículo al enfrentar una
curva en velocidad, cuando tiende a irse detrompa
debido a que el ángulo de deriva de los neumáticos
delanteros es mayor al tener una fuerza centrífuga
elevada, toma una trayectoria más recta, las ruedas
delanteras son exteriores con respecto a las traseras,
viéndose forzado el conductor a virar más para
corregir la trayectoria. Generalmente es una
tendencia que se presenta en los vehículos con
tracción delantera.
SOBREVIRANTE:
Figura Nº 6
Es la actitud que tiene un vehículo al enfrentar una
curva en velocidad cuando tiende a irse de cola
debido a que el ángulo de deriva de los neumáticos
traseros es mayor, toma una trayectoria más cerrada
y es preciso volver a maniobrar, soltar el acelerador
y acelerar para evitar el trompo. Es posible hacer
sobrevirar un vehículo subvirante para sacar la
cola en las curvas lentas y efectuar un derrape
controlado como lo hacen los pilotos de automóviles
(figura Nº 6).
También es posible hacer sobrevirar un vehículo con
tracción delantera utilizando el freno de mano,
esta técnica es muy utilizada frecuentemente en el
Rally.
En las curvas rápidas donde la actitud sobrevirante
puede ser fatal, porque los tiempos se reducen, los
ángulos de deriva de los neumáticos llegan a su
límite, sintiéndose el latigazo de la cola tan fuerte
que el contramanubrio no evita el trompo. Esta
es la razón por la que se rechaza el
sobrevirante.
NEUTRO:
Es la actitud que tiene un vehículo al enfrentar
una curva en velocidad cuando no transmite
sensación alguna al conductor y su comportamiento
será impredecible hasta que se produzca un
desequilibrio en los ángulos de deriva delanteros o
traseros. Para que el comportamiento sea más neutro
se debe dejar levemente subvirante porque sólo basta
aflojar un poco el acelerador para que recupere la
estabilidad.
CONTRAVIRAJE:
También es llamado contra manubrio, golpe de
viraje o volantazo. Es una maniobra que se efectúa
en último caso cuando el derrape de la parte trasera
tiene un efecto equivalente a un incremento del
ángulo de viraje, el conductor debe contrarrestarlo
girando el manubrio en sentido contrario al que se
requiere inicialmente la geometría de la curva. Esta
maniobra requiere de cierta habilidad y sensibilidad
del conductor, porque debe ser aplicada en el
momento preciso y de un modo no muy brusco, para
evitar la disminución de la estabilidad del vehículo.
Esta condición se da más fácil en la tracción trasera
porque el esfuerzo de tracción aplicado a las ruedas
traseras reduce el valor de la adherencia transversal
disponible en éstas. También en la tracción delantera
se puede efectuar el contraviraje, aquí el esfuerzo de
Tracción es en las ruedas delanteras y normalmente
es menor la adherencia transversal sobre éstas, así el
vehículo tiende a ir recto en las curvas y exige al
conductor a virar más, pero si le saca el acelerador
en la curva, se tiene una inversión del esfuerzo que
actúa en las ruedas delanteras y simultáneamente
disminuye la carga vertical sobre las traseras que
disponen así de una adherencia total reducidas.
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COMPONENTES DEL SISTEMA DE
DIRECCION:
Se dividen en tres partes, una correspondiente a lo
anterior a la caja de dirección que comprende:
manubrio, eje de la columna
y la columna de dirección; la caja de dirección y el
varillaje.
EL MANUBRIO: (Steering Wheel)
Se cree que el primer manubrio de dirección fue
utilizado en un Daimler en 1894. Es una corona que
se une por una serie de radios al cono central que
tiene unas estrías cónicas para que quede firme al
apretar la tuerca que lo une al eje de la columna.
Su diámetro influye en la relación entre los
movimientos de brazos y ruedas, el de gran diámetro
ocupa más espacio, da una mayor desmultiplicación
y es más liviana la dirección. Por medio del
manubrio el conductor elige la dirección que quiere
tomar porque está comunicado directamente a la caja
de dirección.
En el aspecto de seguridad, su zona central
generalmente es de amplia superficie y acolchado,
en los últimos años, esta parte central es el
alojamiento de la bolsa de aire para proteger al
conductor (airbag).
LA COLUMNA DE DIRECCION:
(SteeringColumn)
Cuerpo cilíndrico de acero fijado al bastidor o a la
carrocería dentro del cual gira el eje de la dirección
que en un extremo está unido al manubrio y en el
otro a la caja de dirección.
El eje de la dirección gira en el interior de la
columna que está fija, constituyendo un órgano de
soporte y protección, para reducir el rozamiento en
los extremos de la columna se colocan casquillos de
bronce o en la actualidad tienden a ser de plástico
con bajo coeficiente de rozamiento que a veces
adquieren juego y se siente un golpeteo en el
manubrio. También la columna de dirección lleva el
sistema de traba manubrio ubicado en un
costado y es accionado por la chapa de contacto.
Con las carrocerías más aerodinámicas y la
disminución de altura de los vehículos la columna de
dirección se ha ido inclinando pasando de una
posición semi vertical a una casi horizontal, también
esta posición puede ser regulable.
Los sistemas adoptados por los fabricantes para
atenerse a las normas de seguridad son diversos y la
misma columna tiene una función importante en el
amortiguamiento del choque. Para reducir la
peligrosidad se han hecho varias soluciones, retrasar
la caja de dirección, utilizar eje y columna en
distintos trozos unidos por articulaciones que
permitan la libre deformación sin causar un
retraimiento del manubrio, garantizar la distancia
entre asiento y manubrio mediante la
indeformabilidad del habitáculo y la inmovilidad del
asiento, insertar en el eje o en la estructura
elementos de deformación plástica para disipar la
energía del choque del conductor contra el
manubrio o fabricar un manubrio flexible y
deformable.
CAJA DE DIRECCION: (SteeringGear)
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La caja de dirección va montada al chasis o a
la carrocería del vehículo dependiendo del
tipo de mecanismo que utilice, debe transformar el
movimiento de rotación del manubrio de dirección
en movimiento de un lado a otro del brazo “pitman”,
produciendo una reducción del giro recibido y del
esfuerzo del conductor para obtener una maniobra
fácil en la conducción.
Generalmente se ubica en una posición lo
más protegida posible para evitar en caso de choque
que el manubrio penetre peligrosamente al
interior del vehículo.
El giro del manubrio se transmite por el eje de la
columna hasta el sinfín 7 que está apoyado en la caja
de dirección 18 por los rodamientos 4, en uno de
los extremos del sinfín está la tuerca reguladora del
juego del sinfín 5 y en el otro está el retén 20. El
sinfín engrana en el sector 11 que su eje está
montado en el buje 17 y en su extremo tiene un
estriado cónico en que se aloja el brazo pitman 28
que le transmite el movimiento a la barra central de
dirección y el varillaje para permitir el giro de las
ruedas.
CAJA DE SINFÍN Y SECTOR:
Este conjunto está constituido por un eje que en la
punta tiene un tornillo sinfín cilíndrico que va
montado en la caja de fierro fundido entre dos
rodamientos cónicos ubicados en forma opuesta para
permitirle el giro con un roce mínimo y poder
controlar el juego axial por la reacción que se
produce al presionar los dientes del sector que es un
eje corto con un dentado parcial engranado
transversalmente al sinfín en la caja de dirección
montado sobre dos rodamientos que tienen un reten
de aceite en el final de la caja, en la parte final del
eje tiene un estriado cónico donde se acopla el brazo
pitman y termina en un hilo para fijarlo con una
tuerca.
Este fue uno de los primeros tipos de caja de
dirección. Este sistema fue modificado porque tenía
un sinfín cilíndrico que le permitía tener sólo un
diente en contacto con el sector produciendo un
desgaste prematuro entre los dientes creando un
juego muerto en el manubrio y vibración en las
ruedas delanteras.
Esto se solucionó con la construcción del sinfín
cónico que está relacionado con la curva que siguen
los dientes del sector, así cuando el vehículo marcha
en línea recta que es la mayor parte del tiempo, los
tres dientes del sector se encuentran alojados en el
sinfín, evitando la tendencia de las ruedas a vibrar y
a variar su trayectoria con las irregularidades del
camino por estar afirmado en tres puntos de apoyo
tanto en uno como en otro sentido. Cuando el sinfín
gira al sector en cualquiera de los dos sentidos, esta
condición se altera porque quedan dos dientes en
contacto y en el viraje completo prácticamente con
uno, esto no tiene mucha importancia ya que son
situaciones transitorias.
CAJA DE SINFÍN Y RODILLOS:
Este sistema es una evolución del anterior y su gran
ventaja con respecto a los anteriores es que
disminuye el roce mejorando la suavidad de la
dirección, se utiliza un sinfín cónico y un sector con
sistema de rodillos giratorios montados por medio de
un pasador en rodamientos con el eje sector como
dentado de engranajes laterales.
CAJA DE BOLAS RECIRCULANTES:
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Este tipo de caja es más liviana que las anteriores,
debido a que el roce es menor. En el sinfín de la caja
se monta una tuerca que su punto de unión con el
sinfín es una hilera de bolas que circulan en el canal
del diámetro interior de la tuerca para mejorar el
deslizamiento entre ambos y ésta a su vez va
acoplada al sector de la caja que por medio de un eje
transmite el movimiento al brazo pitman y su
principio de funcionamiento es el mismo que las
descritas anteriormente.
CAJA DE CREMALLERA:
Es el tipo más utilizado en la actualidad, va montada
a la carrocería del vehículo, comenzó su utilización
masiva en los vehículos con tracción delantera, pero
también eran utilizados en tracción
trasera Peugeot 404.
Consiste en un piñón dentado montado en
rodamiento a un extremo de la carcaza de la caja
hacia el lado que está ubicado el manubrio de
dirección y se acopla a éste a través del eje de la
columna de dirección por medio de estrías o flanche
y en la carcaza se acopla a la cremallera, llamada
comúnmente peineta, que es una barra larga dentada
en forma diagonal que en sus dos extremos tiene un
orificio roscado para poder atornillar los extremos
que se conectan a los brazos de acoplamiento.
En la carcaza al lado contrario del piñón dentado se
ubica un dado que por medio de un resorte mantiene
firme la cremallera para poder absorver las
irregularidades del camino. Su ventaja es la
sencillez de construcción, la menor cantidad de
piezas articuladas que la hacen más confiable y la
facilidad de ubicarla en el vehículo. Su desventaja es
que transmite demasiado las imperfecciones del
camino al manubrio de dirección por ser un mando
más directo.
CAJA INVERSORA DE GIRO:
En algunos vehículos la columna de dirección
pasa por delante de la cremallera y para poderse
acoplar a la cremallera es necesario usar un sistema
de inversión de giro entre la columna de
dirección y el piñón de la cremallera, este
mecanismo está constituido por dos piñones cónicos
montados en rodamientos. En la parte superior va
acoplada a la columna y en la inferior a la cremallera
Los acoples pueden ser por junta cardánica o por
flanche de caucho.
VARILLAJE DE DIRECCION:
Es el conjunto de palancas y tirantes que transmiten
el movimiento de viraje desde la caja de
dirección hacia los brazos de la dirección.
Hasta los años 40 con las suspensiones de eje rígido,
los 2 brazos de dirección estaban siempre unidos por
la barra de acoplamiento que mantenía las ruedas
paralelas en línea recta y transmitir el movimiento
de la dirección. Aquí la caja de dirección no actuaba
en el centro de la barra de acoplamiento sino
mediante un vástago a una palanca de ataque sobre
una de las ruedas articulando el varillaje.
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En las suspensiones independientes la barra de
acoplamiento está dividida en dos o más troncos
unidos por palancas y reenvíos para permitir que el
viraje sea independiente del movimiento de la
suspensión.
El sistema más simple es el utilizado en las cajas de
cremallera, porque el varillaje se reduce a 2 barras
articuladas en los extremos, lo que lo hace un
sistema más seguro, por eso es el de mayor uso en la
actualidad. En los sistemas con mucho varillaje, se
le presentaban problemas de vibraciones, debido a la
gran cantidad de articulaciones, las que al ir teniendo
juego con el tiempo, la sumatoria de los juegos,
produciéndose el fenómeno llamado shimmy.
Todos los movimientos de la suspensión no deberían
permitir variaciones en el ángulo de las ruedas
durante el viraje, esto no es posible en todas las
posiciones de la dirección, por eso, se trata que
coincidan en zonas de poca importancia o se
aprovechan para mejorar el comportamiento
dinámico del vehículo en las curvas.
EXTREMOS DE DIRECCION: (RodEnd).
Se les llama comúnmente terminales. Están
construidos por un muñón fijado al cuerpo del
extremo montado en un material de teflón se le
coloca un resorte y luego la tapa que a veces lleva
una grasera, en un extremo es esférico lo que le
permite articularse, sigue en un sector cónico para
acoplarse sin juego a una barra y termina en un hilo
para fijarlo con una tuerca de canastillo y en el hilo
tiene un orificio para colocarle un chaveta para
seguridad. En la parte superior del extremo tiene
un guardapolvo de goma para evitar que entren
partículas al interior y se endurezca la articulación.
BRAZO DE ARRASTRE: (Drag Link).
Es un brazo de acero que termina en ambos
extremos en un cilindro que puede ser parte del
brazo o estar apernado a éste que en su interior tiene
un resorte para absorver la vibración del camino al
manubrio de dirección después tiene dos dados con
semicírculos interiores para poder alojar esfera de la
rótula del brazo pitman en un extremo y en el otro
para acoplarse al brazo del muñón y al final del
cilindro tiene un tapón roscado. Este cilindro tiene
una grasera para permitir su reducir el
mantenimiento y el desgaste. La función de este
brazo es transmitir el movimiento del brazo pitman
al brazo del muñón o a la articulación de las barras
de acoplamiento, según sea el sistema utilizado.
BRAZO DEL MUÑON: (SteeringKnuckleArm).
Es un brazo de acero al cromo molibdeno que es la
prolongación del muñón y termina en dos esferas
tipo rótula que generalmente está ubicado en el
muñón izquierdo, una para la transmisión del
movimiento de la caja de dirección a través del
brazo de arrastre y la otra para acoplarse a la barra
de acoplamiento.
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MUÑON :
Es un elemento del tren delantero que sirve de
apoyo a las ruedas y les permite girar, está
constituido por el cuerpo y el eje en el caso de los
vehículos con tracción trasera y en los más antiguos
en un muñón se acoplaba la barra de arrastre que le
permitía enviar el giro de la dirección a las ruedas.
Con la tracción delantera se modificó la forma del
muñón porque está construido con un alojamiento
para el rodamiento de masa delantera en vez del eje
para poder permitirle la tracción.
BRAZO PITMAN: (PitmanArm).
Es el brazo que se conecta por medio de estrías al eje
del sector en la salida de la caja de dirección y va
apernado con una tuerca a éste y transmite el
movimiento del manubrio hacia la barra de
acoplamiento por medio de una articulación esférica
que puede estar en cualquiera de las dos piezas, o
también por un orificio cónico. Está construido de
un acero especial débilmente aleado al cromo
molibdeno y está forjado para hacerlo durable.
BRAZO AUXILIAR:
Se le llama también caja auxiliar, caja falsa y en
algunos vehículos americanos brazo Z por su forma.
Es un brazo articulado que está afirmado en el
mismo componente al que está fijada la caja de
dirección, sirve de pivote y rigidez para el varillaje
de la dirección.
BARRA DE ACOPLAMIENTO: (TieRod).
Es una barra de acero al carbono o débilmente
aleado con níquel cromo y molibdeno que en sus
extremos puede tener articulaciones esféricas u
orificios cónicos para acoplarse a otras
articulaciones, las dimensiones de la barra se
calculan en base a la longitud y a los esfuerzos que
será sometida. En algunos modelos también trae un
anclaje para colocar un amortiguador de dirección.
Generalmente para unirse a los brazos de
acoplamiento se utilizan barras cortas o también
llamadas varillas.
Es el elemento del mecanismo de dirección que
recibe el movimiento desde la caja de dirección,
pivotea en el brazo auxiliar, para transmitirlo a los
brazos de acoplamiento directamente o a través de
barras más pequeñas articuladas que permitan
rotaciones en torno a un eje vertical durante el giro
de las ruedas y en torno a un eje horizontal durante
las oscilaciones del vehículo.
En el caso de la caja de cremallera no es una barra
de acoplamiento porque la cremallera misma
desplaza los tirantes de dirección.
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BRAZOS DE ACOPLAMIENTO:
(KnucleArms).
Es un brazo inclinado de acero al carbono con algo
de niquel cromo y molibdeno. Tiene un valor
angular definido de fabrica, en función del sistema
de cuadrilátero a utilizar generalmente el ángulo
B está entre los 65 y 75 grados. Existen varios
criterios para configurar el cuadrilátero. actualmente
se tiende que las prolongaciones de los brazos
de acoplamiento se corten siempre en le eje
longitudinal del vehículo. su punto de intersección
depende también de la posición del cuadrilátero, es
decir, si se encuentra antes o después del eje
anterior.
Cualquier variación de la vía o la batalla del
vehículo debe ir acompañada de una variación
correspondiente del cuadrilátero de dirección, en
particular del asentamiento de los brazos de
acoplamiento, si no se alejaría de las condiciones
ideales de dirección y causaría deslizamientos
anormales de los neumáticos Varios sistemas
correctos de dirección estudiados en tiempos
pasados se han abandonado porque en el
funcionamiento práctico, porque al aumentar la
velocidad, los ángulos de cámber, la variación del
asentamiento dinámico y la deriva de los neumáticos
conducen a errores mucho mayores que usando el
sistema de cuadrilátero teórico.
AMORTIGUADOR DE DIRECCION: (Steering
Shock Absorver).
Es un amortiguador similar al de los sistemas de
suspensión que está acoplado entre la barra de
acoplamiento y el chasis, su función es absorver las
vibraciones de la dirección para que no se
transmitan hacia el manubrio de dirección.
BARRAS CORTAS DE DIRECCION:
También son llamadas varillas de dirección o barras
de ajuste de la convergencia, porque son las que
se utilizan para este fin. Esta barra transmite el
movimiento desde la barra de acoplamiento hacia el
brazo de acoplamiento por medio de dos extremos
de dirección unidos a un tubo de acero con hilo
izquierdo en un costado y en el otro hilo derecho con
el que se unen ambos extremos, esto es para poder
variar la longitud de la barra y poder efectuar los
reglajes de la convergencia.
EXTREMOS INTERNOS DE DIRECCION:
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Son utilizados en los vehículos con cremallera, en un
extremo va acoplado a la cremallera mediante un
hilo roscado o por un silentblock, en este extremo
tiene una articulación tipo rótula para tener una
libertad que le permita variar los ángulos de
movimiento cuando la dirección es girada, transmite
el movimiento a la cremallera y llega al extremo que
está conectado al muñón de la rueda.
GUIA DE ESTUDIO
Tipo verdadero y falso
Instrucciones: Escriba en el paréntesis de la derecha una
V en caso que considere la proposición verdadera o una
F en caso de considerarla falsa, en caso de ser falsa
justifique su respuesta.
1. EL SISTEMA DE DIRECCION es el
encargado de dirigir el movimiento del vehículo,
con un giro de manubrios e transmite por medio
de un engranaje al mecanismo de dirección
teniendo estabilidad, suavidad y seguridad en su
funcionamiento……………………( )
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2. CUADRILATERODEDIRECCION:
Consiste en un cuadrilátero articulado que es un
paralelogramo en que ambas ruedas tienen las
mismas desviaciones, las huellas de ambas
ruedas no tienen centro común de
giro………………………………( )
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3. Cuadrilátero es la aptitud que tiene un
vehículo para mantener la trayectoria solicitada
por el conductor, tanto en recta como en
curva…………………………………( )
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4. SUBVIRANTE Es la actitud que tiene un
vehículo al enfrentar una curva en velocidad,
cuando tiende a irse de trompa debido a que el
ángulo de deriva de los neumáticos delanteros
es mayor al tener una fuerza
centrífugaelevada,tomaunatrayectoriamásrecta,l
asruedasdelanterassonexterioresconrespecto
alastraseras,viéndoseforzadoelconductoravirarm
ásparacorregirlatrayectoria.Generalmente es una
tendencia que se presenta en los vehículos
contracción delantera………( )
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5. El principio de pascal Fue creado y patentado en
1818 por Rudolf Ackermann, agente de un
fabricante de carruaje… ( )
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6. NEUTRO Es la actitud que tiene el vehículo al
enfrentar una curva en velocidad cuando no
transmite sensación alguna al conductor y su
comportamiento será impredecible hasta que se
produzca un desequilibrio en los ángulos de
deriva traseros o delanteros……………( )
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Tipo respuesta breve
Instrucciones: conteste en forma breve, clara y concisa
cada una de las siguientes preguntas.
1. ¿Explique el funcionamiento del sistema de
dirección?
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2. ¿Cómo se divide los componentes del sistema de
dirección?
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3. Enumere las distintas cajas de dirección?
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4. ¿Enliste y defina cada uno de los componentes de
dirección?
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INSTRUCIONES: Coloque el número de la columna B en la línea de la columna A que haga correcta cada proposición.
A B
______ Brazo pitman
______ Brazo auxiliar
______ Brazo de muñón
______ Brazo de arrastre
1.Es un brazo de acero al cromo molibdeno que es la prolongación del muñón y
Termina en dos esferas tipo rótula que generalmente está ubicado en el muñón
izquierdo, una para la transmisión del movimiento de la caja de dirección a través
del brazo de arrastre y la otra para acoplarse a la barra de acoplamiento.
2.Es el brazo que se conecta por medio de estrías al eje del sector en la salida de la
caja de dirección y va apernado con una tuerca a éste y transmite el movimiento
del manubrio hacia la barra de acoplamiento por medio de una articulación esférica
que puede estar en cualquiera de las dos piezas, o también por un orificio cónico.
3. Caja falsa y en algunos vehículos americanos brazo Z por su forma.
4.Es un brazo de acero que termina en ambos extremos en un cilindro que puede
ser parte del brazo o estar apernado a éste que en su interior tiene un resorte para
absorber la vibración del camino al manubrio de dirección después tiene dos dados
con semicírculos interiores para poder alojar esfera de la rótula del brazo pitma
en un extremo y en el otro para acoplarse al Brazo del muñón y al final del cilindro
tiene un tapón roscado
EL MUNDO GIRA EN UNA SOLA DIRECCION
NO DE DE DONDE TU VIENES SI NO PARA
DONDE TU VAS. “ENIL PEREZ”
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Asistencia hidráulica La asistencia hidráulica puede ser sobre el
mecanismo de dirección o sobre labarra de
acoplamiento.
Dirección asistida de cremallera sobre el
mecanismo:
la caja de la cremallera constituye el cilindro y
la cremallera incorpora el pistón. En los extremos se
colocan dos retenes para que no haya pérdidas de
aceite. Cuando se realiza un movimiento con el
volante, la válvula distribuidora proporciona liquido a
presión a una u otra cámara del embolo y por tanto
proporciona la asistencia desplazando la cremallera.
Principio de funcionamiento: la bomba absorbe el líquido desde el depósito y a
través del regulador de caudal lo envía a la válvula
distribuidora, que es accionada por el giro del
volante. El distribuidor realiza la función de válvula
rotativa de 4vías y tres posiciones. Por una llega el
liquido a presión procedente de la bomba, otra el
retorno y dos de utilización. En línea recta la válvula
permite paso por las dos vías de utilización. Al
accionar a un lado el volante, la válvula rotativa se
acciona y permite la alimentación de un lado del
cilindro proporcionando la asistencia.
Componentes del sistema Deposito: construido en chapa o plástico. Puede ir
montada sobre la bomba o aparte de la bomba en una
zona más elevada. Se encuentra lleno de líquido y
alimenta a la bomba por gravedad. En su interior hay
un filtro para depurar el líquido. Su misión es
almacenar una cantidad de líquido suficiente para el
correcto funcionamiento del sistema. Suele ir
provisto de una varilla de nivel. Bomba: suele ser una
bomba de paletas accionada por medio de una correa
desde el cigüeñal. Su función es suministrar líquido
al circuito a una presión de entre 35 a 100 bares.
Regulador de caudal y presión: Funcionamiento;
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el liquido a presión entra por un conducto, la presión
se aplica sobre la cara de un pistón y por otra llega al
estrechamiento de la boca de salida y así abastece a la
válvula distribuidora. A través de un pequeño
conducto se comunica con la otra cara del pistón, el
cual incorpora la válvula de descarga, que permite la
salida del líquido hacia el depósito. Si el líquido
sobrepasa la presión de regulación vence al muelle,
que desplaza el pistón y destapa el orificio de
descarga. Válvula distribuidora: esta forma parte
del piñón de la dirección. Es la encargada de
distribuir el líquido a los cilindros. La barra de
torsión está colocada de forma intermedia entre el
volante y el piñón, fijada al rotor solidario al volante
y al distribuidor solidario al piñón. Cuando el
conductor gira el volante, la barra se torsiona
ocasionando un de calado angular entre el rotor y el
distribuidor. Este de calado tiene como consecuencia
la unión o el aislamiento del circuito hidráulico,
además determina la intensidad de la asistencia. Al
realizar una maniobra a poca velocidad, la resistencia
al suelo es mayor por lo que la barra de torsión
produce un de calado mayor, generando una gran
asistencia; en cambio circulando por carretera, la
barra se retuerce ligeramente porque la resistencia al
suelo es menor, por lo tanto la asistencia es menos
intensa. Así la barra de torsión junto con la válvula
rotativa determina una asistencia proporcional a la
velocidad. Unión mecánica de seguridad: en caso de
fallo en el circuito hidráulico, el extremo del rotor
garantiza la unión mecánica con el piñón, tras un giro
de 7º.Caja de servodirección: el cilindro asegura la
asistencia de la cremallera recibiendo por cada lado
del pistón una cantidad de líquido. La caja está
formada por la caja de la cremallera solidaria a un
cilindro de asistencia. En su interior se desplaza un
pistón de doble efecto acoplado a la cremallera.
Funcionamiento de la servodirección: la servo asistencia se obtiene enviando el líquido a
presión a una cámara de cilindro hidráulico y
vaciando la otra. La diferencia de presión entre las
superficies del pistón determina su desplazamiento.
La alimentación de una u otra parte de la cámara del
cilindro hidráulico se da cuando el par aplicado al
volante tuerce la barra de torsión y así se ponen en
comunicación los orificios del eje de mando y los de
la caja distribuidora en función.
GUIA DE ESTUDIO #2
Tipo Respuesta Breve conteste en forma clara y
ordenada
1. ¿Cómo puede ser la asistencia hidráulica?
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2. ¿Cómo está constituida la Dirección asistida
de cremallera sobre el mecanismo?
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3. Describa el principio del funcionamiento de la dirección asistida de cremallera. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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4. ¿Enumere y defina cada uno de los componentes del sistema de asistencia hidráulica? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. ¿Cual es funcionamiento de la servodirección? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ALINEAMIENTODE DIRECCION.
¿En qué consiste la alineación?
En que las llantas trabajen en forma paralela unas de
otras y que rueden en el ángulo correcto.
Cada vehículo tiene sus propios ángulos. Estos
ángulos dependen del peso sobre cada una de las
llantas delanteras y traseras, diseño y resistencia de
muelles, espirales o barras de torque y otros factores.
Un equipo computarizado determina con láser sus
ángulos para que se corrija, ajustando varios puntos o
aumentando cuñas o calzas para compensar los
desgastes y daños ocasionados por caminos
accidentados. Hay tres medidas y ajustes que se hace
para una alineación completa:
Avance (Castor)
a veces llamado ángulo de castor. El ángulo de
avance es la inclinación de una línea imaginaria del
eje donde rota la rueda. Típicamente esto inclina para
la parte trasera del auto (avance negativo). El ángulo
de avance negativo crea fuerza que resulta en lo
siguiente:
Retorna las ruedas automáticamente a la posición
céntrica para que el auto vaya recto después de la
curva.
Hace de que el vehículo vaya más recto con mayor
control.
Ayuda a reducir el aumento de caída de la rueda en
las curvas para ayudar a maximizar la tracción de la
llanta.
Vehículos diseñados para el asfalto y la ciudad
normalmente tienen el Avance levemente negativo
para facilitar lineas rectas y la corrección después de
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girar por la esquina. Vehículos diseñados para uso
fuera de carretera (4x4) típicamente tienen el Avance
neutral o levemente positivo para poder subir sobre
baches y caminos desiguales con mayor control.
Cuando el avance es muy negativo, el auto tiende a
entrar en todos los baches y seguir todos los lugares
bajos en el camino.
Caída (Camber), La caída es la inclinación de las
ruedas de una posición vertical. Esto puede ser
positiva o negativa:
Caída positiva: Mirando el auto del frente, las partes
superiores de las llantas están más distantes que las
partes inferiores. O sea, mirando de frente, las llantas
forman una "V". Esta condición no es muy frecuente.
Caída negativa: Mirando el auto del frente, las partes
superiores de las llantas están más cercanas que las
partes inferiores. Esta condición es muy común.
Caída negativa reduce el control del auto, haciendo
doblar las llantas en curvas en lugar de agarrarse. El
diseño típico es para una caída recta o levemente
positiva.
Convergencia (Toe), a veces llamado Divergencia:
La convergencia es la diferencia entre la parte
delantera de una llanta y la parte trasera de la misma.
Si las llantas están apuntando para adentro, el auto
tendrá mayor sobreviraje, mientras apuntando para
afuera, tiene menos control y mayor desgaste. Para
manejar en lineas rectas, esto debería ser casi cero de
diferencia. Cuando se maneja mucho en curvas, se
apunta un poco para adentro.
La convergencia normalmente es regulado en las
ruedas delanteras, pero existen condiciones donde el
vehículo sale de escuadra y las llantas traseras no
quedan paralelas al chasis. Ciertos vehículos tienen
ajustes de esta condición, mientras otros necesitan
estirar el chasis con gatas hidráulicas para devolverle
el escuadro.
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El vehículo con su dirección correctamente alineada
tendrá su volante centrado y recto, pasará por el
mismo arco cuando gira a la derecha o la izquierda, y
mostrará control en las curvas sin roncear (mientras
la velocidad y la aceleración sean razonables).
Además provee mayor vida útil a las llantas, juntas
homocinéticas, cremallera, rodamientos, crucetas,
muñones, bujes, amortiguadores y demás del tren de
rodado.
Un vehículo está alineado cuando todos los
componentes de la suspensión y la dirección
(conjunto de llantas y volante) funcionan
correctamente.
Síntomas de mala alineación en el vehículo:
Desgaste irregular de los neumáticos, mostrando
desgaste excesivo en una banda extrema.
Sensación extraña en la dirección. El volante se
siente más duro de lo normal o el vehículo gira más
fácil hacia un lado que al otro.
En línea recta el volante no se encuentra en posición
correcta, es decir el vehículo va recto pero el volante
está girado a un lado.
El vehículo se carga hacia un lado mientras maneja.
Aparece una vibración a cierta velocidad, pero se
desaparece al ir más lento o más rápido.
El vehículo está descuadrado, es decir, las llantas
delanteras apuntan en una dirección y las traseras en
otra.
El vehículo demuestra sobreviraje o subviraje.
¿Cómo se manifiesta el sobreviraje y el subviraje?
El sobreviraje es un desvío del eje trasero superior
con respecto al eje delantero. El vehículo parece girar
más de lo que se le ha solicitado. Las llantas agarran
fuertemente y su vehículo tiende a entrar mucho en la
curva, derrapando las llantas traseras en un arco
mayor.
El subviraje es un desvío del eje delantero superior
con respecto al eje trasero. El vehículo quiere
continuar recto mientras que usted ha girado las
ruedas. Las llantas delanteras pierden tracción,
saliendo en un arco mayor y su vehículo tiende a salir
de la curva.
BENEFICIOS:
Tener las llantas balanceadas y el vehículo alineado
es importante para la durabilidad de la llanta, para el
desempeño del vehículo y la seguridad sus ocupantes.
Se deben balancear las llantas para evitar la vibración
y causar la fatiga al conductor.
La alineación reduce el desgaste de las llantas, la
suspensión y la dirección del vehículo.
COSTO:
El costo de mantener llantas balanceadas y
debidamente alineadas se compensa ampliamente con
un mayor kilometraje sin problemas, un mejor
desempeño del vehículo, comodidad y seguridad del
conductor y acompañantes.
RECOMENDACIÓN:
Deben re-balancearse a la primera señal de vibración
o zigzagueo, y por lo menos una vez al año, sin
excepción.
También es importante observar las presiones
correctas en cada llanta. Hay muchos autos donde la
presión de llantas en el eje que lleva el motor tiene
que ser de 10 a 12 psi mayor que el otro eje. Hay que
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revisar la etiqueta en la puerta del auto para la presión
correcta
Guia N#3
1. ¿En qué consiste la alineación?
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2. ¿En qué consiste el Angulo castor
(Avance castor)?
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3. ¿Qué es la caída Camber?
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4. ¿Cuáles son las síntomas de una mala
dirección?
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Referencias bibliográficas:
http://www.slideshare.net/efrain1-9/sistema-de-
direccion-14009412.