¿Cómo se dirigen los autos modernos? 2020 |Artículos

¿Cómo se dirigen los autos modernos?


La mayoría de las personas que han estado dentro de un automóvil están familiarizadas con el volante y para qué se utiliza. La mayoría de las personas que han estado fuera de un automóvil están familiarizadas con las ruedas delanteras y con el hecho de que pueden girar hacia la izquierda o hacia la derecha. Pocas personas saben realmente cómo se vinculan el volante y las ruedas delanteras, y aún menos saben de la ingeniería precisa que se necesita para fabricar un automóvil moderno de manera tan predecible y consistente. Entonces, ¿qué hace que todo funcione?

De arriba a abajo

Los automóviles modernos usan un sistema de dirección llamado dirección de cremallera y piñón.

  • Un volante se sienta frente al asiento del conductor y es responsable de darle al conductor retroalimentación sobre lo que están haciendo las ruedas, al mismo tiempo que le permite al conductor controlar en qué dirección apuntan las ruedas girando la rueda. Estos vienen en muchas formas y tamaños, y algunos incluyen bolsas de aire y controles para otros sistemas en el automóvil.

  • Un eje, apropiadamente llamado eje de dirección, se extiende desde el volante a través del cortafuegos del automóvil. Muchos autos nuevos tienen ejes de dirección que se colapsan en caso de accidente, evitando que el conductor sufra una lesión severa al volante.

  • En este punto, un automóvil con dirección asistida hidráulica tiene el eje de dirección directamente en una válvula rotativa. Una válvula rotativa se abre y se cierra a medida que se gira para permitir que el fluido hidráulico presurizado ayude al eje de dirección a girar el engranaje del piñón. Esto hace que la dirección sea mucho más fácil, especialmente a bajas velocidades y cuando se detiene.

    • La dirección asistida hidráulica utiliza una bomba hidráulica accionada por un cinturón conectado al motor del automóvil. La bomba presuriza el fluido hidráulico y las líneas hidráulicas van desde la bomba hasta la válvula rotativa en la base del eje de dirección. Muchos conductores prefieren este tipo de dirección asistida, tanto por su practicidad como por la respuesta de la sensación del camino al conductor. Por esta razón, la mayoría de los autos deportivos han utilizado la dirección asistida hidráulica o ninguna dirección asistida durante décadas. Recientemente, sin embargo, los avances con la dirección asistida eléctrica han dado paso a una nueva era de autos deportivos con dirección asistida eléctrica.
  • Si el automóvil, en cambio, tiene un motor eléctrico a lo largo del eje de dirección, entonces el automóvil está equipado con dirección asistida eléctrica. Este sistema permite una mayor flexibilidad con la que se puede montar el motor eléctrico, lo que lo hace perfecto para la retroadaptación de automóviles más antiguos. Este sistema tampoco requiere una bomba hidráulica para funcionar.

    • La dirección asistida eléctrica utiliza un motor eléctrico para ayudar a girar el eje de dirección o el piñón directamente. Un sensor a lo largo del eje de la dirección detecta cuánto gira el volante y a veces también detecta cuánta fuerza se utilizó para girar el volante (lo que se conoce como sensibilidad a la velocidad). La computadora del automóvil procesa estos datos y aplica la cantidad de fuerza adecuada con el motor eléctrico para ayudar al conductor a manejar en un abrir y cerrar de ojos. Si bien este sistema es más limpio y de menor mantenimiento que un sistema hidráulico, muchos conductores dicen que la dirección asistida eléctrica se siente demasiado desconectada de la carretera y puede ser de gran ayuda en muchas aplicaciones. Sin embargo, los sistemas de dirección asistida eléctrica están mejorando con cada año modelo, por lo que esta reputación está cambiando.
  • Si no hay nada al final del eje de la dirección a excepción del piñón, entonces el automóvil no tiene dirección hidráulica. El piñón se encuentra en la parte superior de la cremallera de dirección.

    • La cremallera de dirección es una barra de metal larga que corre paralela al eje delantero. Los dientes en línea recta a lo largo de la parte superior del bastidor se alinean perfectamente con los dientes del piñón. El piñón gira y mueve el bastidor de dirección horizontalmente hacia la izquierda y la derecha entre las ruedas delanteras. Este conjunto es responsable de hacer que la energía de rotación del volante en el movimiento de izquierda y derecha sea útil para mover dos ruedas en paralelo. El tamaño del piñón en relación con la cremallera de dirección determina cuántas vueltas del volante se necesita para girar el vehículo una cierta cantidad. Un engranaje más pequeño significa un giro más fácil de la rueda pero más rotaciones para hacer girar las ruedas hasta el final.
  • En ambos extremos de la cremallera de dirección, coloque tirantes

    • Las varillas de unión son piezas conectivas largas y delgadas, pensadas para ser muy fuertes solo cuando se empujan o tiran. La fuerza desde otro ángulo podría doblar fácilmente la barra.
  • Las barras de acoplamiento se conectan a la articulación de la dirección en ambos lados y los nudillos de la dirección controlan las ruedas girando a la izquierda y derecha en tándem.

Algo a tener en cuenta con el sistema de dirección es que no es el único sistema en el vehículo que tiene que moverse con precisión a gran velocidad. El sistema de suspensión también se mueve un poco, lo que significa que un automóvil girando sobre una superficie con baches debería tener una mejor manera para que las ruedas delanteras se muevan de lado a lado y hacia arriba y hacia abajo simultáneamente. Aquí es donde entran las juntas esféricas. Es una articulación que se parece a una articulación esférica en un esqueleto humano. Este componente permite el movimiento libre permitiendo que los sistemas de dirección y suspensión muy dinámicos necesiten trabajar en tándem.

Mantenimiento y otras preocupaciones

Con tanto movimiento para controlar bajo mucha fuerza, el sistema de dirección realmente puede recibir golpes. Las partes están diseñadas para soportar el peso del vehículo girando con fuerza a la velocidad máxima. Cuando las cosas finalmente fallan y salen mal, por lo general es a largo plazo. Los golpes o colisiones también pueden romper los componentes de una manera más notable. Un tirante roto puede hacer que una rueda gire y la otra permanezca derecha, lo cual es un escenario muy malo. Una junta de rótula desgastada puede ser chirriante y hacer que la dirección sea un poco torpe. Cada vez que aparece un problema, asegúrese de inspeccionarlo inmediatamente para garantizar la seguridad y la capacidad de conducción del automóvil.

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