Geometría de la rueda

Asignaturas:

General
Alineación de las ruedas
esporando
comba / comba
KPI (inclinación del perno rey)
esquina cerrada
Inclinación/rueda del eje
viga de fregado
principio de ackerman

General:
El manejo y manejo del automóvil depende en gran medida de la geometría de las ruedas. El término "geometría de la rueda" es un nombre para todas las posiciones de las ruedas y los muñones de dirección que se analizan en esta página. Al diseñar un automóvil, se comprueba exhaustivamente la geometría de las ruedas del mismo. Por ejemplo, cuando se probó la primera versión del Mercedes Clase A, resultó que este coche podía caerse durante la prueba de slalom. Después de estos espectaculares resultados de las pruebas, las posiciones de las ruedas y el funcionamiento del estabilizador se ajustaron hasta que este pequeño Benz fuera equivalente a vehículos más grandes. El barra estabilizadora tiene una gran influencia en el manejo del vehículo, que se describe en un capítulo aparte.

Alineación de las ruedas:
Es importante que todas las posiciones de las ruedas estén ajustadas correctamente, como la convergencia y la inclinación. Cuando se han realizado reparaciones, como reemplazar una varilla de dirección o desmontar/ensamblar un brazo de control o bastidor auxiliar, existe una buena posibilidad de que el ajuste ya no sea correcto. Incluso después de una colisión con otro vehículo o después de chocar contra un bordillo, es posible que el ajuste ya no sea correcto. Si la rueda está visiblemente torcida debajo del automóvil, habrá un problema con un brazo de control o tirante doblado. ¡Por lo tanto, será necesario sustituir estas piezas!
A continuación será necesario alinear el coche. La alineación se realiza en un banco de alineación especial, donde la computadora puede ver las posiciones exactas mediante sensores (montados en las ruedas), lo que permite ajustar todo con precisión. Cada marca y tipo de automóvil tiene configuraciones específicas. Los coches rebajados también tienen valores de ajuste diferentes a los de coches similares con chasis estándar.
Es posible que los valores de ajuste no alcancen el objetivo. Entonces están fuera de las tolerancias. Si la curvatura delantera no se puede corregir (si permanece en rojo), es muy probable que el amortiguador esté doblado. En caso de colisión o de entrar en una acera con estrépito, el punto más débil de la suspensión McPherson se doblará; el vástago del pistón del amortiguador. La articulación de la dirección (con el cojinete de la rueda) también puede doblarse.

La desalineación después de una reparación de la suspensión o un golpe menor en el pavimento se notará de varias maneras:

El volante está torcido al conducir en línea recta.
El coche se desvía hacia un lado de la calzada y siempre hay que corregirlo girando el volante.
La estabilidad del camino es pobre y cambia de dirección con cada bache en el camino.
Desgaste excesivo del neumático, muchas veces irregular: El interior del neumático mide 4 mm y el exterior es liso.

Pronto habrá una página sobre qué trabajo se realiza durante la alineación...

Los temas siguientes proporcionan una descripción general de todos los tipos de posiciones de las ruedas que se pueden ajustar en (la mayoría de) los automóviles.

Pista:
La convergencia es la dirección de las ruedas delanteras y traseras. El seguimiento se puede ajustar haciendo los tirantes un poco más largos o un poco más cortos en ambos lados. El espacio C en la imagen se hace más grande o más pequeño. La cabeza de la barra de dirección F luego se mueve hacia adentro o hacia afuera, provocando que cambie la posición de la rueda.

Si las ruedas están ligeramente juntas cuando están estacionarias, lo llamamos convergencia, y si están ligeramente separadas, lo llamamos convergencia. Durante la conducción, las ruedas están exactamente en posición recta. La convergencia y la convergencia a menudo también se denominan “convergencia” y “convergencia”.

Los vehículos con tracción trasera se ajustan con convergencia en el eje delantero. Al conducir, las ruedas se tiran hacia afuera, colocándolas en posición recta. Los coches con tracción delantera suelen ajustarse con convergencia. Al conducir, las ruedas se tiran hacia adentro, colocándolas en posición recta. La tolerancia aquí es sólo de unos pocos grados. En las imágenes se señala como 'exagerado', pero en realidad no es fácil de ver. Se requiere un equipo de alineación especial para detectar esto.

Camber / Camber:
Camber, también llamado camber (inglés) o sturz (alemán), es la inclinación de la rueda con respecto a la superficie de la carretera. La curvatura se mide desde una línea perpendicular a la carretera horizontal y se indica en grados. La curvatura se realiza en dos aplicaciones diferentes; a saber, comba positiva y comba negativa. Con inclinación positiva la parte superior de la rueda está más hacia afuera que la parte inferior (ver imagen) y con inclinación negativa al revés; la parte superior de la rueda está más hacia adentro que la parte inferior.

La curvatura negativa mejora el agarre a la carretera en las curvas y mejora la estabilidad. Por eso los deportivos rebajados también tienen una inclinación negativa mayor que con una suspensión estándar. Una rueda con caída negativa tiene la propiedad de estrecharse hacia adentro y por lo tanto empuja la rueda hacia adentro. Al ajustar los lados izquierdo y derecho por igual, el automóvil continuará conduciendo en línea recta, pero el desgaste de los neumáticos aumentará en el interior de los neumáticos.

KPI (Inclinación del King Pin):
El KPI, también llamado inclinación del eje de dirección, es el ángulo entre la línea que pasa por los puntos de pivote del eje de dirección y una línea perpendicular a la superficie de la carretera. El KPI y Caster (tema siguiente) fuerzan las ruedas delanteras a la posición recta. Este efecto se produce porque la inclinación del punto de pivote de las ruedas levanta ligeramente el automóvil cuando se giran las ruedas. El propio peso del vehículo obliga a las ruedas a volver a la posición recta. Los impactos de la superficie de la carretera también se transmiten con menos fuerza a la dirección. Cuando el KPI cambia, la curvatura también cambiará.

Angulo incluido:
El ángulo incluido, también llamado ángulo incluido o Gabelwinkel, no es una posición de la rueda sino una adición a los conceptos existentes de KPI y Camber. El ángulo incluido se puede determinar sumando los valores de ambos ángulos.

Inclinación/rueda del eje:
La inclinación del eje, también llamada Caster, Axle Axle Slope o Track, es el ángulo entre la línea central que pasa por el punto de pivote del eje B y una línea perpendicular a la carretera que pasa por el centro del eje A. La inclinación del eje siempre es positiva.
La inclinación del eje proporciona estabilidad direccional al vehículo, porque la rueda quiere estar en la dirección de la marcha cuando se conduce en línea recta. Puedes comparar esto con la horquilla delantera de una bicicleta que siempre está inclinada hacia adelante. Si el volante estuviera directamente debajo del marco, perdería el control del volante si golpeara un bache grande. Incluso si giras el volante hacia atrás, verás que el volante vuelve a girar con el volante hacia adelante. Este principio es el mismo con un coche; Al colocar las ruedas delanteras debajo del automóvil en un ángulo hacia adelante, el automóvil obtiene un mejor agarre en la carretera y el volante volverá automáticamente a la posición recta mientras conduce.
En el diseño de automóviles modernos, a menudo se utiliza una gran inclinación del eje. Esto proporciona la ventaja de unas características de conducción muy positivas. Una posible desventaja de una gran inclinación del eje es que el coche girará más fuerte, pero con la dirección asistida actual esto no es un problema.

Radio de lijado:
El radio de fregado, también llamado radio de fregado o radio de Lenkroll, es la distancia entre el punto donde la línea central que pasa por la rueda toca la superficie de la carretera (el punto de la rueda) y el punto donde la línea que pasa por los puntos de pivote de la dirección toca la carretera superficie (el punto de dirección). El radio de lijado determina en qué medida cambian las alturas de las ruedas delanteras al girar y es en parte responsable de la estabilidad en línea recta del vehículo.

Si el punto de pivote de la dirección (línea azul) está al ras con el centro de la rueda (línea roja), el radio de fregado es '0'. Esto también se denomina "viga de lijado neutra" o "dirección de punto central".
Si el punto de pivote de la dirección (línea azul) está fuera del centro de la rueda (línea roja), el radio de fregado es positivo.
Si el punto de pivote de la dirección (línea azul) está dentro del punto central de la rueda (línea roja), el radio de abrasión es negativo.

Principio de Ackermann:
En las imágenes a continuación puedes ver que las líneas de las ruedas delanteras salen en el punto de pivote común. Si las ruedas giraran en el mismo ángulo (ambas ruedas giran exactamente en el mismo ángulo), las líneas de las ruedas también correrían paralelas entre sí hasta el infinito. Nunca encuentran el punto de pivote común M. Por lo tanto, las características de dirección en esta situación serán muy pobres.

Todo este principio se convierte en “convergencia en la curva" llamado. Todos los coches modernos están construidos con esta característica. En superficies lisas, como por ejemplo el suelo de un aparcamiento, se puede oír el chirrido de los neumáticos al girar. Eso se debe a este principio. La rueda interior, que tiene un ángulo de dirección mayor que la rueda exterior, experimentará algún tipo de deslizamiento.

Al conducir en línea recta, todas las ruedas están en posición recta. La extensión de las líneas centrales de los muñones de dirección se cruzan en el centro del eje trasero.

Al tomar una curva, la rueda delantera interior girará más que la exterior. Esto se debe a que los muñones de dirección están colocados en ángulo y la rueda girará más hacia el interior. Cuando el coche esté completamente girado, la posición inclinada de las ruedas también será claramente visible. Esta construcción mejorará las características de conducción.

Ángulo introducido:
El ángulo de dirección de un vehículo se puede calcular basándose en una serie de datos del vehículo. A continuación se muestra una imagen donde se ha calculado el ángulo α. Calcular el ángulo β es el siguiente paso.
En la pagina convergencia en la curva El cálculo se explica con gran detalle en esta imagen.

centro de roles:
Un punto importante de la suspensión de las ruedas es el concepto de "centro de balanceo". La ubicación del centro de balanceo juega un papel importante en las características de conducción. La posición del centro de balanceo está determinada por la posición de los brazos de soporte. Este es un concepto muy importante a la hora de diseñar un chasis. Bajar el vehículo también afecta el centro de balanceo. Haga clic aquí para obtener más información sobre el centro de funciones.