UNIDAD 11

DIRECCIÓN MECÁNICA Y GEOMETRÍA DE EJES

1. La dirección.

 Es el conjunto de elementos que permiten guiar o orientar las ruedas hacia una dirección de manera que el vehículo consiga ir en la dirección que el conductor desee. El conjunto de dirección engloba a todos estos componentes.

La dirección debe cumplir una serie de necesidades:

- La dirección traslada el movimiento a las ruedas delanteras, y de estas, las irregularidades las traslada al volante de manera que el conductor siempre este en contacto con la calzada.

- Dureza controlada de tal manera que permita un giro rápido y estable.

- Las prolongaciones deben cruzarse en puntos exactos, de esta manera se consigue una mayor estabilidad y confort en trazada.

- El volante retorna a su posición inicial siempre de manera suave y uniforme.

- Buena desmultiplicación de la dirección para tener buena manejabilidad.

Los componentes de la dirección son los siguientes:

- Volante.
- Caña o árbol de dirección.
- Juntas universales, más conocido como Cardán.
- Caja desmultiplicadora.
- Bielas de mando.
- Rótulas.

Aparte, cada mecanismo de dirección se adapta al vehículo que lo lleva.

- Las motocicletas llevan sistemas de dirección muy sencillos.
- Los vehículos pequeños para transporte de ciudad o urbanos llevan sistemas de dirección de cremallera sin ayuda asistida.
- En vehículos grandes y pesados o de transporte se usa un sistema de dirección con ayuda asistida. Este sistema utilizado es hidráulico.

Relación de transmisión.

Es la relación entre el ángulo de giro del volante y de las ruedas para averiguar la desmultiplicación total del conjunto después de haber participado todos los conjuntos.

        Ángulo girado en el volante (alfa)
Rt= --------------------------------------------
        Ángulo obtenido en la rueda (beta)


1.1. Volante.

El volante es el elemento al cual el conductor transmite directamente la fuerza o par a las ruedas y demás conjuntos del sistema de dirección.

Actualmente en los volantes se instalan cada vez más mandos, desde los airbags y claxon hasta controles por voz o mandos de control del equipo de música. El volante va directamente conectado hasta el árbol de dirección por un estriado y se consigue extraer quitando el tornillo pasante que lleva y estirando hacia el conductor. Una precaución que se debe tener en cunta es que debe pasar un límite de tiempo si el vehículo lleva airbag ya que podría saltar (generalmente 10 min).

1.2. Árbol de dirección.

El árbol de dirección transmite el movimiento que el conductor le da al volante hasta la caja desmultiplicadora.

Antiguamente este conjunto estaba formado por un único elemento (una barra) pero actualmente lo forman varios con sus respectivas juntas universales (cardán).

Este tipo de árbol de dirección permite contraerse en caso de accidente o acercar/retirar el volante a petición del conductor para una conducción más cómoda.

1.3. Cajas de dirección desmultiplicadoras.

La caja desmultiplicadora recibe, reduce y transforma el movimiento que le llega desde el árbol de transmisión.

Las hay de dos tipos:

- Cajas o dirección de cremallera.

- Cajas con tornillo sin fin.

Dirección con caja de cremallera.

Es el tipo más empleado en veículos pequeños. El árbol de dirección y el volante quedan por detrás del eje delantero y justo después se coloca la dirección con cremallera, que utiliza menos elementos y más simples que otros sistemas de dirección.

Es la pieza distintiva de esta dirección. Consiste en una cremallera que convierte el movimiento rotatorio del volante y el árbol en un movimiento lineal que mediante la tirantería, rótullas y bieletas se transmite hasta las manguetas de las ruedas delanteras.

La caja de dirección de cremallera esta formada por los siguientes componentes:

- Piñon helicoidal.

- Barra con engrane helicoidal que permite engranar con el piñon.

- Mecanismo de reglaje de retenes y hermeticidad.

- Articulaciones.

- Guardapolvos o fuelles.

En este tipo de sistema de dirección se puede regular el ataque que produce el piñon del árbol de dirección contra la barra con dentado helicoidal.

Dirección con tornillo sin fin.

La dirección con tornillo sin fin dispone de más tirantería que un sistema de dirección por cremallera, con esto se consigue que una de las barras gire una de las manguetas de las ruedas, es decir, una rueda y que otra gire la otra.

Se usa en vehículos comerciales o vehículos grandes donde no se dispone del espacio suficiente para montar un sistema de dirección de cremallera.

estos vehículos emplean un sistema parecido al de tornillo sin fin y tuerca.

Al girar el tornillo sin fin que va conectado a el árbol de dirección, mueve un tornillo sin fin hacia un lado u otro, este movimiento permite mover las barras de dirección y mover las ruedas.

Hay varios tipos de cajas con tornillo sin fin:

- Caja de tornillo y tuerca desplazable.

- Caja de tornillo y tuerca con bolas circulantes.

- Caja con tornillo globoide y rodillo.

- Caja de tornillo y sector dentado.

1.4. Tirantería de mando.