¿Cómo se conducen los coches 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 el hecho de que pueden girar hacia la izquierda o hacia la derecha. Pocas personas saben realmente cómo se conectan el volante y las ruedas delanteras, y aún menos personas conocen la ingeniería precisa requerida para hacer que un automóvil moderno se maneje de manera tan predecible y consistente. Entonces, ¿qué hace que todo funcione?
Arriba hacia abajo
Los vehículos modernos utilizan un sistema de dirección llamado dirección de piñón y cremallera.
El volante está frente al asiento del conductor y es responsable de informar al conductor sobre lo que están haciendo las ruedas, y también permite que el conductor controle en qué dirección apuntan las ruedas girando la rueda. Vienen en muchas formas y tamaños, y algunos incluyen bolsas de aire y controles para otros sistemas del vehículo.
Un eje, correctamente llamado eje de dirección, va desde el volante a través del cortafuegos del automóvil. Muchos automóviles nuevos tienen ejes de dirección que se rompen en caso de accidente, lo que evita lesiones graves al conductor.
En este punto, en un vehículo con dirección asistida hidráulica, el eje de dirección entra directamente en la válvula rotativa. La válvula rotativa se abre y se cierra a medida que gira para permitir que el fluido hidráulico presurizado ayude al eje de dirección a girar el piñón. Esto facilita mucho el manejo, especialmente a bajas velocidades y cuando está parado.
- La dirección asistida hidráulica utiliza una bomba hidráulica impulsada por una correa conectada al motor del vehículo. La bomba presuriza el fluido hidráulico y las líneas hidráulicas van desde la bomba hasta una válvula rotatoria en la base del eje de dirección. Muchos conductores prefieren este tipo de dirección asistida, tanto por su practicidad como por la respuesta que brinda al conductor. Por esta razón, la mayoría de los autos deportivos han usado o no han usado la dirección asistida hidráulica durante décadas. Sin embargo, los avances recientes en la dirección asistida eléctrica han dado paso a una nueva era de autos deportivos con dirección asistida eléctrica.
Si el vehículo tiene un motor eléctrico instalado a lo largo del eje de dirección, el vehículo está equipado con dirección asistida eléctrica. Este sistema proporciona una gran flexibilidad a la hora de elegir dónde instalar el motor eléctrico, lo que lo hace ideal para la modernización de vehículos más antiguos. Este sistema tampoco requiere una bomba hidráulica.
- 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 determina la fuerza con la que el conductor gira el volante y, a veces, también determina cuánta fuerza se aplicó para girar el volante (conocido como sensibilidad a la velocidad). Luego, la computadora del automóvil procesa estos datos y aplica la fuerza adecuada al motor eléctrico para ayudar al conductor a conducir el automóvil en un abrir y cerrar de ojos. Si bien este sistema es más limpio y requiere menos mantenimiento que un sistema hidráulico, muchos conductores dicen que la dirección asistida eléctrica se siente demasiado apartada y puede ayudar demasiado en muchos casos. Sin embargo, los sistemas de dirección asistida eléctrica mejoran con cada año del modelo, por lo que esta reputación está cambiando.
Si no hay nada al final del eje de dirección que no sea el engranaje impulsor, entonces el automóvil no tiene dirección asistida. El engranaje está ubicado sobre la cremallera de dirección.
- La cremallera de dirección es una barra larga de metal que corre paralela al eje delantero. Los dientes, dispuestos en línea recta a lo largo de la parte superior de la cremallera, se alinean perfectamente con los dientes del engranaje impulsor. El engranaje gira y mueve la cremallera de dirección horizontalmente hacia la izquierda y hacia la derecha entre las ruedas delanteras. Este conjunto es responsable de convertir la energía de rotación del volante en movimiento hacia la izquierda y hacia la derecha, útil para mover las dos ruedas en paralelo. El tamaño del engranaje de piñón en relación con la cremallera de dirección determina cuántas revoluciones del volante se necesitan para girar el automóvil una cierta cantidad. Una marcha más pequeña significa un giro más ligero de la rueda, pero más revoluciones para que las ruedas giren por completo.
Las barras de acoplamiento se sientan en ambos extremos de la cremallera de dirección
- Las corbatas son piezas de conexión largas y delgadas que solo necesitan ser muy fuertes cuando se presionan o tiran. Una fuerza en un ángulo diferente podría doblar fácilmente la barra.
Las barras de unión se conectan al muñón de la dirección en ambos lados, y los muñones de la dirección controlan las ruedas para que giren a la izquierda y a la derecha en tándem.
Lo que hay que tener en cuenta sobre el sistema de dirección es que no es el único sistema del automóvil que debe conducirse con precisión a gran velocidad. El sistema de suspensión también hace bastante movimiento, lo que significa que es mejor que un automóvil que gira y pase por una superficie con baches pueda mover las ruedas delanteras de lado a lado y hacia arriba y hacia abajo al mismo tiempo. Aquí es donde entran las rótulas. Esta articulación se parece a una rótula en el esqueleto humano. Este componente proporciona libertad de movimiento, lo que permite que los sistemas de dirección y suspensión muy dinámicos funcionen en conjunto.
Mantenimiento y otras preocupaciones
Con tantos movimientos para controlar bajo mucha fuerza, el sistema de dirección realmente puede recibir un golpe. Las piezas están diseñadas para soportar el peso de un automóvil que gira bruscamente a máxima velocidad. Cuando algo finalmente falla y sale mal, generalmente se debe a un uso prolongado. Los impactos fuertes o las colisiones también pueden romper los componentes de manera más notoria. Una barra de acoplamiento rota puede hacer que una rueda gire y la otra permanezca recta, lo cual es un escenario muy malo. Una rótula desgastada puede chirriar y dificultar un poco la dirección. Cada vez que ocurra un problema, asegúrese de revisarlo de inmediato para garantizar la seguridad y la capacidad de conducción del vehículo.
