Geometria y angulos de dirección

Geometria deGeometria de
la direcciónla dirección

Geometría de la direcciónGeometría de la dirección
• La estabilidad de marcha de un vehículo,
tanto en línea recta como en curva viene
determinada fundamentalmente por la
geometría de la dirección de los trenes de
rodaje.
• Las llamadas cotas de la dirección, son
los ángulos que forman entre sí y respecto
al vehículo los distintos componentes,
determinando el correcto posicionamiento
de las ruedas.

Geometría de giroGeometría de giro
• Cuando el vehículo toma una curva, la trayectoria
recorrida por cada una de las ruedas es diferente,
porque tienen distinto radio de curvatura.
• Por tanto, la orientación que hay que dar a cada una
de ellas es distinta.

Centro instantáneo de
rotación
90º 90º
90º
90º
ß
ßC α
α
Unión de las dos ruedasUnión de las dos ruedas

A B
DC
a
Trazado rectoTrazado recto
CUADRILÁTERO DE
ACKERMAN
SubvirajeSubviraje
Sobreviraje

Geometria de AckermanGeometria de Ackerman
• La geometría de Ackerman es una
disposición geométrica de los vínculos, que
interviene en la dirección de un automóvil
u otro vehículo. Esta diseñada para evitar
el arrastre de las ruedas en girar una
curva.
• Las trayectorias descritas por las 4
ruedas en el giro de una curva tienen
que ser circunferencias concéntricas.
• Cada una de las ruedas gira un
ángulo diferente.

Vía de un vehículoVía de un vehículo
• Se denomina vía a la distancia que hay en un mismo eje, distancia que hay en un mismo eje,
desde el centro del punto de apoyo de apoyo de una desde el centro del punto de apoyo de apoyo de una
rueda hasta el centro del punto de apoyo de la otra.rueda hasta el centro del punto de apoyo de la otra.
• Las vías delantera y trasera no tiene que ser igualesLas vías delantera y trasera no tiene que ser iguales.
• Cuanto mayormayor se a la víavía, , mayor seguridadmayor seguridad.

Aumento de ancho de VíaAumento de ancho de Vía
Hay varias formas de aumentar el ancho de vía en un
vehículo:
• Con la colocación separadores.
• Con llantas de menor bombeo o bombeo negativo
“ET”.
• Sustitución de puente o brazos de suspensión.
Se a cual sea la forma elegida siempre que variéSe a cual sea la forma elegida siempre que varié 30mm30mm
del ancho especificado en la ficha técnica se tiene quedel ancho especificado en la ficha técnica se tiene que
homologar en ITV.homologar en ITV.

SeparadoresSeparadores
Están fabricados
de acero o aluminio.
Se montan
intercalados entre
el buje y la llanta.
Forma mas
sencilla y
económica.
Siempre se tienen
que homologar.
Castigan mas los
rodamientos.

Llantas con menor bombeoLlantas con menor bombeo
ET o bombeoET o bombeo es la distancia
en mm desde el eje de
simetría longitudinal de la
llanta hasta el lugar en el
que se atornilla con el buje
del coche.
Suele ser
positivo de 60
hasta 25.
A menor bombeoA menor bombeo
mayor ancho demayor ancho de
víavía.
Se deben
sustituir lassustituir las
llantasllantas.

Batalla de un vehículoBatalla de un vehículo
• Se denomina batalla a la distancia que hay entre ejesdistancia que hay entre ejes,
desde el centro de la rueda de un eje hasta el centro de centro de la rueda de un eje hasta el centro de
la rueda del otro eje.la rueda del otro eje.
• Los vehículos con batalla grandebatalla grande disponen de un mayormayor
confort y menores vibraciones.confort y menores vibraciones.
• Los vehículos con batalla menor tienen mayor
maniobrabilidad.

Batalla y Longitud totalBatalla y Longitud total

Angulo de empuje
•Se denomina ángulo de empuje al formado por la
perpendicular al eje traseroperpendicular al eje trasero (eje de fuerza direccional o de empuje)(eje de fuerza direccional o de empuje)
con el eje longitudinal o eje geométrico del vehículo.con el eje longitudinal o eje geométrico del vehículo.
•El eje de empuje deberá coincidir con el eje longitudinal delEl eje de empuje deberá coincidir con el eje longitudinal del
vehículovehículo; en caso contrario, se produce una influencia sobre la
estabilidad del vehículo.

Set back (retroceso)Set back (retroceso)
•El Set Back o retroceso de un
vehículo es origina diferentediferente
batallabatalla para cada uno de los
lados del coche.
•Esto es debido al propio
diseño de los órganos
mecánicos.
•No afecta a la estabilidad ni
comportamiento del vehículo.
•Algunos coches que lo tiene
en el eje delantero son: Alfa75, Renault 5,
Mitsubishi Pajero, Daihatsu Feroza o en el eje trasero Renault
4, Twingo, Clio, etc.

Set back (retroceso)Set back (retroceso)

Maniobrabilidad de un vehículo
> Definida como el circulo menor que es capaz de realizar un
vehículo con la dirección totalmente girada.
 Ángulo de viraje
 Distancia entre ejes (batalla)
 Voladizo de la carrocería

Pivote
 El pivote es el eje direccional de la
rueda, es decir a través de él se
orientan las ruedas.
 Normalmente es un eje imaginario.

Geometría de las ruedasGeometría de las ruedas
• La geometría de las ruedas comprende varios
ángulos y parámetros, llamados cotas de la
dirección, estos ángulos son:
-Ángulo de caída-Ángulo de caída
-Ángulo de salida-Ángulo de salida
-Ángulo de avance-Ángulo de avance
-Convergencia-Convergencia
-Ángulo incluido
-Cotas conjugadas

VISTA DEL VEHÍCULO
Ángulos Frontal Lateral En planta
De la rueda
De la mangueta
A
Caída de rueda o
ángulo de caída
B
Inclinación del pivote
o ángulo de salida
E
Avance de pivote o
Ángulo de avance
F-G
Convergencia/
Divergencia
Cotas de direcciónCotas de dirección
F
GE
B
A

Plano medio
de la rueda vertical
Caída positiva Caída negativa
Ángulo de caídaÁngulo de caída

Ángulo de caídaÁngulo de caída
• Es el ángulo formado por el eje de simetría de la
rueda con la vertical.
• Es un ángulo muy pequeño que está comprendido
normalmente entre 0º y -2º.

Realiza las siguientes funcionesRealiza las siguientes funciones
− Reduce el esfuerzo de accionamiento de la dirección.
− Disminuye los esfuerzos soportados por la mangueta y
sus cojinetes.
Angulo de caídaAngulo de caída
El mal reglaje provoca:El mal reglaje provoca:
(mangueta deformada, holgura rodamiento, holgura o deformación en los(mangueta deformada, holgura rodamiento, holgura o deformación en los
brazos de suspensión o cuna)brazos de suspensión o cuna)
- Desgaste excesivo e irregular de los neumáticos.
- Exceso de caída negativa desgaste de la parte interior de la rueda.
- Exceso de caída positiva desgaste de la parte exterior de la rueda.
- Desviación del sentido de la marcha.

Ángulo de caída -Ángulo de caída -
Favorece la estabilidad en curva

Ángulo de caída +Ángulo de caída +
Favorece la estabilidad en linea recta

Eje pivote
Vertical
Vertical
Ángulo de salidaÁngulo de salida

• También llamado ángulo de pivote.
• Está formado por la prolongación del eje del
pivote, con la prolongación del eje vertical del
apoyo.
• Vinculado directamente al ángulo de caída.
• Valor comprendido entre 6 y 10º.

Cumple las siguientes funcionesCumple las siguientes funciones
− Reducir el esfuerzo para realizar la orientación de la
rueda.
− Disminuir el ángulo de caída para mejorar el desgaste.
(influye directamente sobre el ángulo se caída)
− Favorecer la reversibilidad de la dirección.
Un mal reglaje provoca:
 Un desgaste prematuro e irregular en los neumáticos.
- Exceso de salida negativa
desgaste de la parte interior de
la rueda.
- Exceso de salida positiva
desgaste de la parte exterior de
la rueda.
 Defectos en la reversibilidad de la dirección.
- Exceso de salida provoca

Avance
Ejepivote
Vertical
Punto de contacto
de la rueda con el
terreno
Punto en el que
incide la
prolongación del eje
montante
Vertical
Eje pivote
Sentido
de marcha
Sentido
de marcha
Eje pivote
Vertical
POSITIVO NEGATIVO
Ángulo de avanceÁngulo de avance

Misión
 Mantener la dirección estable y precisa,
con un efecto direccional o autoauto
centradocentrado del vehículo.
 Favorecer la reversibilidad .
 Evitar las vibraciones en las ruedas.
Es el ángulo formado por
la prolongación del eje del
pivote con el eje vertical
que pasa por el centro de
la rueda y en sentido de
avance de la misma.

• Cuando un vehículo es de propulsión trasera el
ángulo de avance es de 5 a 10 grado por delante
del eje vertical de la rueda.
• Cuando un vehículo es de tracción delantera el
avance es menor y suele estar comprendido entre
1 y 4 grados.

Anomalías por un mal reglaje del avanceAnomalías por un mal reglaje del avance
• El ángulo incorrecto de avance repartido de
forma desigual entre ambas ruedas provocan
la desviación del vehículodesviación del vehículo.
• Un avance positivo en exceso provoca que la
dirección sea muy reversible y duramuy reversible y dura..
• Un avance negativo en exceso provoca que la
dirección sea poco reversiblepoco reversible.
• Un ángulo nulo hace que las irregularidades

Ángulo Incluido
Es la suma del ángulo de caída con el de salida y se usa como
ángulo de diagnostico.

ConvergenciaConvergencia
• La convergencia determina el paralelismo que existe entre los
ejes longitudinales de las ruedas visto el vehículo por arriba y
en sentido de marcha normal.
• Permite girar las ruedas de cada eje, con el vehículo en marcha
y evitar que las ruedas derrapen.
• Se expresa en milímetros y suele estar comprendida entre 0 y
5 mm medido entre los bordes de la llanta.

CONVERGENCIA POSITIVA CONVERGENCIA NEGATIVA (divergencia)
En los vehículos con propulsión trasera, la resistencia a la rodadura de las
ruedas delanteras crea un par que tiende a abrir ambas ruedas, para
compensar este efecto, se contrarresta con un ángulo de convergencia
positivo.
En el caso de vehículos con tracción delantera, el problemas es distinto, el
esfuerzo de tracción de las ruedas produce un par que actúa en sentido contrario
que en el caso anterior, es decir tendiendo a cerrar las ruedas en vez de
abrirlas, por consiguiente para compensar esta tendencia será necesario dar a las
ruedas un ángulo de convergencia negativo (divergencia)

Síntomas de un mal reglajeSíntomas de un mal reglaje
• Desviación de la dirección de marcha.
• Desgaste a normal y rápido de la cubierta con rebabas en
la banda de rodadura.
• Hay que tener en cuenta:
− Un insuficiencia de convergencia provoca un desgaste en el borde interior del
neumático.
− Un exceso de convergencia provoca un desgaste en el borde exterior del
neumático.
Convergencia

VERIFICACION Y CONTROLVERIFICACION Y CONTROL
DEL SISTEMA DE DIRECCIONDEL SISTEMA DE DIRECCION
Comportamiento delComportamiento del
vehículo en carreteravehículo en carretera
Estado de los componentesEstado de los componentes
mecánicosmecánicos
(desgastes, holguras y deformaciones)(desgastes, holguras y deformaciones)

Prueba del vehículoPrueba del vehículo
Para el diagnostico de la dirección realizaremos laPara el diagnostico de la dirección realizaremos la
prueba del vehículo en carretera.prueba del vehículo en carretera.
(Primero comprobar presión y estado de los neumáticos)(Primero comprobar presión y estado de los neumáticos)
A una velocidad de 60 km/h se observara:A una velocidad de 60 km/h se observara:
- Si se producen vibraciones.vibraciones.
- Grado de dureza y rumorosidaddureza y rumorosidad de la direccion.de la direccion.
- Chillidos o arrastreChillidos o arrastre de las ruedas en curva.
- Que la dirección sea reversiblereversible.
- Que el vehículo mantenga la línea rectamantenga la línea recta.
Posteriormente aumentaremos progresivamente laaumentaremos progresivamente la
velocidadvelocidad para observar si continúan las vibracionescontinúan las vibraciones en caso
de haberlas.

• Con el coche en el elevador y la ayuda de una linterna yCon el coche en el elevador y la ayuda de una linterna y
un desmontable procederemos a verificar todos losun desmontable procederemos a verificar todos los
elementos que intervienen en la dirección:elementos que intervienen en la dirección:
– Rotulas
– Fuelles
– Tiranteria
– Silenblocks
– Rodamientos
– Ruedas
– Amortiguadores
– Juego caja de dirección
Estado de losEstado de los
componentescomponentes
mecánicosmecánicos

Rotulas de direcciónRotulas de dirección
Las rotulas de la dirección
se sustituyen por diferentes
motivos: rotura del fuelle o
guardapolvos, deformación
por golpe y holgura del
muñón de bola.

DesmontajeDesmontaje
•Primero aflojamos laPrimero aflojamos la
tuerca de la rotulatuerca de la rotula (algunos(algunos
modelos llevan pasador).modelos llevan pasador).
•Aflojamos laAflojamos la contratuercacontratuerca
del brazodel brazo de dirección.de dirección.
•MedimosMedimos la longitud de lala longitud de la
rotularotula (si es posible)(si es posible)..
•Con elCon el extractorextractor sacamos lasacamos la
rotula de la mangueta.rotula de la mangueta.
•Desenroscamos la rotulaDesenroscamos la rotula
contando las vueltascontando las vueltas..

Fuelles de direcciónFuelles de dirección

Rotulas axiales de la direcciónRotulas axiales de la dirección
• Estas rotulas de sustituyen por holgura oholgura o
agarrotamientoagarrotamiento (fuelle roto)(fuelle roto) y rotura o deformaciónrotura o deformación
por impacto o golpe.por impacto o golpe.

Juego en la caja de dirección
• El juego en la caja de dirección se manifiesta con un
recorrido muerto del volanterecorrido muerto del volante.
• Para corregircorregir esto es necesario desarmar la caja dedesarmar la caja de
dirección, verificar todos los componentes ydirección, verificar todos los componentes y
ajustarajustar.

ALINEACIÓN DE LAALINEACIÓN DE LA
GEOMETRÍAEOMETRIAGEOMETRÍAEOMETRIA
VERIFICACIÓN, CONTROL yVERIFICACIÓN, CONTROL y
AJUSTE DEL SISTEMA DEAJUSTE DEL SISTEMA DE
DIRECCIÓNDIRECCIÓN

Alineación de la geometría de la direcciónAlineación de la geometría de la dirección
• Proceso que comprueba todos los ángulos,comprueba todos los ángulos,
cotas y distanciascotas y distancias entre ejes y ruedas.
• Compara las medidas y toleranciasmedidas y tolerancias del
vehículo con las del fabricante.
• Se realiza cuandoSe realiza cuando:
• Vehículo con inestabilidad direccional.Vehículo con inestabilidad direccional.
• Desgaste rápido i desigual del neumático.Desgaste rápido i desigual del neumático.
• Después del cambio o desmontaje de algúnDespués del cambio o desmontaje de algún
componente de la dirección por impacto ocomponente de la dirección por impacto o
mantenimiento.mantenimiento.

Inestabilidad direccionalInestabilidad direccional
• Los síntomas de una dirección con mal reglajemal reglaje son:
– Desvió del sentido de marchaDesvió del sentido de marcha
– VibracionesVibraciones
– Arrastre de alguna ruedaArrastre de alguna rueda
– Reversibilidad irregularReversibilidad irregular

Neumáticos mal desgastadosNeumáticos mal desgastados
- El desgaste prematuro edesgaste prematuro e
irregularirregular de los
neumáticos es el síntoma
mas evidente de que existe
alguna cotacota del vehículo o
ánguloángulo de dirección malmal
reglada o desajustadareglada o desajustada..

Cambio de algún componente de laCambio de algún componente de la
dirección o suspensióndirección o suspensión
• El desmontaje o sustitucióndesmontaje o sustitución de algún componente de
la dirección o suspensióndirección o suspensión puede provocar
variaciones en las cotas/ángulos de la geometría degeometría de
la direcciónla dirección.

Equipos de medición de geometríaEquipos de medición de geometría
Los equipos de medición pueden ser:Los equipos de medición pueden ser:
ElectromecánicosElectromecánicos con
sistemas tradicionales de
medición por cuerda y
captadores unidos por
cables.
ElectrónicosElectrónicos
convencionalesconvencionales con
comunicación eléctrica
entre los captadores por
medio de cables o
frecuencia de radio.
Equipos electrónicos 3DEquipos electrónicos 3D
que trabajan
radiografiando el vehículo y
los ejes en tres dimensiones,
sistema de rayos.

Equipo de alineado electromecánicoEquipo de alineado electromecánico

Equipo de alineado electrónicoEquipo de alineado electrónico

Equipo de alineado deEquipo de alineado de
direcciones 3Ddirecciones 3D

• NeumáticosNeumáticos
• SuspensiónSuspensión
• DirecciónDirección
• FrenosFrenos
• RuedasRuedas
- Antes de proceder a la
alineación es necesario
verificar el estado de losverificar el estado de los
siguientes puntossiguientes puntos:
Proceso de alineado de una direcciónProceso de alineado de una dirección

En los Neumáticos comprobaremosEn los Neumáticos comprobaremos::
-- DimensionesDimensiones
- PresionesPresiones
- Grado de desgasteGrado de desgaste

En el sistema de suspensión verificaremos:En el sistema de suspensión verificaremos:
-- Holguras de articulacionesHolguras de articulaciones
- Estado de los cojinetes elásticosEstado de los cojinetes elásticos
- Juego de rótulas de suspensiónJuego de rótulas de suspensión
- AmortiguadoresAmortiguadores
- Simetría de las alturas bajo casco

En el sistema de dirección verificaremos:En el sistema de dirección verificaremos:
– Holgura de la caja de direcciónHolgura de la caja de dirección
– Juego de rótulas de direcciónJuego de rótulas de dirección
– Centrado de la direcciónCentrado de la dirección
– Estado de los fuelles

En las ruedas verificaremos:En las ruedas verificaremos:
- El alabeo o excentricidad de las ruedasEl alabeo o excentricidad de las ruedas
- DeformaciónDeformación
- Golpes de llantasGolpes de llantas
- Juego de rodamientos del bujeJuego de rodamientos del buje

En el sistema deEn el sistema de
frenosfrenos
comprobaremos:comprobaremos:
- Inexistencia de- Inexistencia de
frenos bloqueados enfrenos bloqueados en
todas las ruedas.todas las ruedas.

PRÁCTICA PROFESIONAL
Comprobar la alineación de la dirección en un vehículo

Operación de alineadoOperación de alineado

Orden de reglajeOrden de reglaje
• Los ángulos tiene influencia entre si, por lo que es
necesario seguir un orden en el reglajeseguir un orden en el reglaje:
• AvanceAvance
• SalidaSalida
• CaídaCaída
• ParalelismoParalelismo

Ajuste del AvanceAjuste del Avance
SistemaSistema
McPherMcPher
sonson
Rueda

Ajuste del AvanceAjuste del Avance
Suspensión multibrazoSuspensión multibrazo

Ajuste de las Caídas/SalidaAjuste de las Caídas/Salida
Con una caída negativa secaída negativa se
consigue un mayor agarre yconsigue un mayor agarre y
estabilidad en curvasestabilidad en curvas pero
las ruedas se desgastarán
más por el interior.
SistemaSistema
McPhersonMcPherson
Suspensión multibrazoSuspensión multibrazo

- En la mayoría de vehículos estas cotas se pueden ajustar
modificando la posición de la cuna o chasis

Al modificar este ángulo se puede conseguir
convergencia positiva o negativa. Con la
convergencia negativa se aumentará la
estabilidad en línea recta pero se
reducirá en curva ligeramente.
Modificando la convergencia trasera tambiénconvergencia trasera también
podremos hacer más o menospodremos hacer más o menos
sobreviradorsobrevirador el coche aunque
habitualmente no se suelen utilizar grandes
ángulos.
Es el ángulo definido entre
cada una de las ruedas y el
eje longitudinal del vehículo.

Ajuste de la convergencia delanteraAjuste de la convergencia delantera

Ajuste de la convergencia
trasera

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