UNIDAD DE APRENDIZAJE: REPARACIÓN AL SISTEMA DE DIRECCIÓN Y DE LOS COMPONENTES DE LA SUSPENSIÓN.

Transcripción

1 UNIDAD DE APRENDIZAJE: REPARACIÓN AL SISTEMA DE DIRECCIÓN Y DE LOS COMPONENTES DE LA SUSPENSIÓN. Sistema de dirección. Es el conjunto de mecanismos que tiene como misión orientar la trayectoria de las ruedas delanteras a voluntad del conductor. Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama "directrices"), el vehículo dispone de un mecanismo desmultiplicador, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales). Características que deben reunir todo sistema dirección: Seguridad: depende de la fiabilidad del mecanismo, para que la dirección tome la trayectoria que el conductor desee. Suavidad: se consigue con un montaje preciso, una desmultiplicación adecuada y un perfecto engrase. Pero esta debe ser moderada ya que si es excesivamente suave no se podrá tener control adecuado sobre esta. La dureza en la conducción hace que ésta sea desagradable, a veces difícil y siempre fatigosa. Puede producirse por colocar un neumático inadecuado o mal inflado, por un "avance" o "salida" exagerados, por carga excesiva sobre las ruedas directrices y por estar el eje o el chasis deformado. Precisión: se consigue haciendo que la dirección no sea muy dura ni muy suave. Si la dirección es muy dura por un excesivo ataque (mal reglaje) o pequeña desmultiplicación (inadecuada), la conducción se hace fatigosa e imprecisa; por el contrario, si es muy suave, por causa de una desmultiplicación grande, el conductor no siente la dirección y el vehículo sigue una trayectoria imprecisa. Irreversibilidad: consiste en que el volante debe mandar el giro a las pero, por el contrario, las oscilaciones que toman estas, debido a las incidencias del terreno, no deben se transmitidas al volante. Esto se consigue dando a los filetes del sin fin la inclinación adecuada, que debe ser relativamente pequeña. TIPOS DE DIRECCION En la actualidad existen solamente 2 tipos de sistemas de dirección que son: La dirección de tornillo sinfín y eje sector y puede ser: de tornillo sinfín y rodillos, tornillo sinfín y bolas re circulantes, tornillo sinfín y engrane. También existe la dirección de piñón y cremallera y que es la más utilizada en los vehículos debido a su efectividad en el funcionamiento y fácil colocación. ASISTENCIAS EN EL SISTEMA DE DIRECCION Durante mucho tiempo las direcciones antes mencionadas funcionaron de manera mecánica, las características de estas era que se tenía que ejercer demasiada fuerza para poder virar el volante cuando el conductor deseaba aparcar el automóvil, pero en conducción el comportamiento de esta es suave ya que la superficie de contacto de las ruedas delanteras es variable debido a una fuerza tangencial de igual manera variable. ING.OMAR SIMON GONZALEZ 1

2 La deficiencia de este tipo de direcciones llevo a los ingenieros a realizar innovaciones a los sistemas de dirección y se comenzaron a diseñar las direcciones asistidas hidráulicamente que se adaptaron a las de tipo: tornillo sin fin y bolas re circulantes y a las de piñón y cremallera. La desventaja de este sistema es que para lograr esa asistencia se requiere de una bomba hidráulica (licuadora) que es accionada con ayuda de una correa que se conecta a la polea del cigüeñal lo que provoca que se le agregue carga al motor y baje su rendimiento. Aunque el sistema produce esa deficiencia es el sistema de dirección asistida hidráulicamente el de mayor utilización en los vehículos. Durante mucho tiempo se manejaron direcciones asistidas hidráulicamente. Con los avances de las tecnologías en los vehículos se comenzaron a diseñar una asistencia diferente en el sistema de dirección de piñón y cremallera, los resultados de los estudios dieron fruto y se creó la dirección asistida electro-hidráulicamente, se reemplazó a la bomba mecánica por una bomba eléctrica encargada de suministrar la presión de aceite para la asistencia. La ventaja de este sistema es que se le retira parte de carga al motor para que funcione de mejor manera y con mayor rendimiento. Las innovaciones en los últimos años han tenido grandes avances y a la dirección de piñón y cremallera se modificó a otro tipo de asistencia que se conoce como las dirección electro mecánica que es una dirección de piñón y cremallera mecánica con una asistencia de un servo-motor eléctrico que es el encargado de brindar la asistencia para que la dirección tenga un movimiento suave, este servo-motor puede estar conectado en la columna de dirección o en la barra cremallera de la caja de dirección. A continuación se muestran los distintos tipos de dirección y sus asistencias Dirección mecánica de piñón y cremallera ING.OMAR SIMON GONZALEZ 2

3 Dirección mecánica de Tornillo sin fin: Dirección Asistida hidráulicamente de piñón y cremallera ING.OMAR SIMON GONZALEZ 3

4 Dirección asistida electro-hidráulicamente SEAT Dirección asistida electro-mecanicamente (opel) ING.OMAR SIMON GONZALEZ 4

5 SISTEMA DE SUSPENSION Es el encargado de reducir las oscilaciones, impactos provocados por las irregularidades del camino y dar un mayor confort al conductor y pasajeros del vehículo. Además también es necesario que cumplan con otras funciones complementarias: Transmitir las fuerzas de aceleración y de frenada entre los ejes y bastidor. Resistir el par motor y de frenada Resistir los efectos de las curvas Conservar el ángulo de dirección en todo el recorrido Conservar el paralelismo entre los ejes y la perpendicularidad del bastidor Proporcionar una estabilidad adecuada al eje de balanceo Aguantar la carga del vehículo Características que debe reunir la suspensión Los elementos de suspensión deben de soportar todo el peso del vehículo, deben ser lo suficientemente fuertes para que las cargas que actúan sobre ellos no produzcan deformaciones permanentes y que afecten a la conducción del vehículo. A su vez, deben ser muy elásticos, para permitir que las ruedas se adapten continuamente al terreno sin separarse de él. Esta elasticidad en los elementos de unión produce una serie de oscilaciones de intensidad decreciente que no cesan hasta que se ha devuelto la energía absorbida, lo que coincide con la posición de equilibrio de los elementos en cuestión; dichas oscilaciones deben ser amortiguadas hasta un nivel razonable que no ocasione molestias a los usuarios del vehículo. Si en los vehículos las cargas fueran constantes resultaría fácil adaptar una suspensión ideal, pero como esto no se da en ningún caso (al ser la carga variable, especialmente en vehículos de transporte) los elementos elásticos deben calcularse para que aguanten el peso máximo sin pérdida de elasticidad. En estas condiciones es imposible obtener una suspensión ideal ya que, si se calcula para un peso mínimo, la suspensión resulta blanda en exceso cuando aquel aumenta; si se calcula para el peso máximo, entonces resulta dura cuando el vehículo marcha en vacío o con poca carga. Se ha visto que las oscilaciones de la suspensión aumentan y disminuye en función de la carga y el grado de dureza de los muelles. Por tanto, si se mantiene la oscilación constante, conseguiríamos, una suspensión que se acerca a la ideal. Para ello se tiene que colocar un elemento de unión cuya flexibilidad sea variable, de modo que, al aumentar la carga, aumente asimismo su rigidez para mantener constante la deformación. Esto es muy difícil de conseguir con resortes metálicos; por tanto, las suspensiones basadas en este tipo de elementos (ballestas, muelles, barras de torsión, etcétera.) necesitan llevar acoplado un sistema amortiguador de oscilaciones que recoja la energía mecánica producida y evite su transmisión a la carrocería. ING.OMAR SIMON GONZALEZ 5

6 Tipo de Sistemas de Suspensión Existen diferentes tipos de sistemas de suspensión y esto se debe al eje que tengan entre la clasificación esta: Suspensión de Eje rígido.- los extremos del eje se montan las ruedas lo que dificulta la estabilidad del vehículo ya que todo el movimiento que reciben las ruedas se transmite al eje. Suspensiones de eje semirrígido.- Estas suspensiones son muy parecidas a las anteriores su diferencia principal es que las ruedas están unidas entre sí como en el eje rígido pero transmitiendo de una forma parcial las oscilaciones que reciben de las irregularidades del terreno. En cualquier caso aunque la suspensión no es rígida total tampoco es independiente. Suspensión independiente.- este tipo de suspensión es la que mejor estabilidad genera ya que las situaciones de irregularidad que se someta una rueda es independiente de la otro ING.OMAR SIMON GONZALEZ 6

7 por lo que no afecta a la estabilidad del vehículo. La principal ventaja añadida de la suspensión independiente es que posee menor peso no suspendido que otros tipos de suspensión por lo que las acciones transmitidas al chasis son de menor magnitud. El diseño de este tipo de suspensión deberá garantizar que las variaciones de caída de rueda y ancho de ruedas en las ruedas directrices deberán ser pequeñas para conseguir una dirección segura del vehículo. Para las suspensiones independientes existen diferentes variaciones al diseño de esta y esto depende del tipo de vehículo, entre ellas existe: de brazos tirados, paralelogramo deformable, de eje oscilante, mc pherson, multilink o multibrazo. ING.OMAR SIMON GONZALEZ 7