Sistemas de dirección automotriz, ángulos principales. PDF

Title Sistemas de dirección automotriz, ángulos principales.
Author Roberth Ochoa
Course electromecanica
Institution Institución Universitaria ITSA
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Summary

Documentos sobre ángulos de dirección, sistema de refrigeración, y electricidad básica,...


Description

ÁNGULOS DE DIAGNÓSTICO Steering Axis Inclination (SAI) Descripción La inclinación del eje de dirección es el ángulo creado por la línea (negra) dibujada a través de la dirección en los puntos de pivote y un grado cero o vertical verdadera línea (verde), no es el centro del neumático cuando es visto desde la parte delantera del vehículo.

Los puntos de pivote pueden ser rótulas en una suspensión INDEPENDIENTE, puntal superior y rotula inferior en una suspensión tipo MACPHERSON, o una línea dibujada a través de pines en otros sistemas de suspensión. S.A.I. está diseñado en todos los vehículos para la estabilidad direccional y la retornabilidad del volante, este ángulo no es ajustable pero puede usarse para ayudar a diagnosticar componentes de suspensión doblados. Sin embargo el ángulo SAI puede cambiar cuando el camber es corregido. Función.- Si existiera S.A.I cero, como se ilustra. El neumático se convertiría en un arco, entraría y saldría igual que la suspensión trabaja hacia arriba y hacia abajo. S.A.I ayuda a mantener el vehículo estable al tratar de mantener la banda de rodamiento del neumático en la misma posición relativa de la carrocería mientas la suspensión pasa por rebote y rebote. La inclinación del eje de dirección también provoca cambios en altura del husillo cuando se gira el vehículo.

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Arco de punta de eje Descripción Debido a la inclinación del eje de dirección, la punta de eje (araña) está cerca de su punto más alto cuando la rueda se encuentra en posición recta. Al girar la rueda, el eje se acerca hacia abajo causando que el vehículo se levante un poco. Cuando la gravedad actúa en el vehículo a través de la punta de eje, tiende a tirar las ruedas de atrás hacia atrás a la posición recta mientras la punta de eje busca el punto más alto. La tendencia de S.A.I. es regresar las ruedas a la posición recta.

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El arco de la punta de eje está compuesto por cualquier ángulo de giro, con caster zero el arco es simple, estando todo recto a la mitad del arco. Si el caster es positivo, el arco estará inclinado, entonces con todo recto ya no estará a la mitad del arco. A medida que se giran las ruedas, un lado cae en el arco, pero el otro lado se eleva en el arco, esto es lo que causó el efecto de "inclinación" en el automóvil. El vehículo está diseñado con una cantidad específica de S.A.I., caster y camber. Todos trabajan juntos en un giro para que el vehículo caiga, el caster y S.A.I. hacen que el camber cambie y produzca un Efecto de "elevación" en el automóvil para ayudar a estabilizarlo en curvas. Caster y S.A.I. ayudará a tirar las llantas para que vuelven a seguir adelante cuando el giro este completo.

La cantidad de SAI varía mucho según el tipo de suspensión. SAI y caster son utilizados para la estabilidad y retornabilidad de la dirección. Cuanto más SAI está integrado en un vehículo, con poco caster afecta la dirección. Por ejemplo, una suspensión MacPherson puede tener 15 grados de SAI y requerir 4 grados de caster positivo. Debido al alto ángulo S.A.I. de inclinación el caster tendrá menos efecto en la capacidad de retornabilidad del sistema de dirección. Además, aunque el cross caster puede ser más de lo que debería, es posible que el vehículo no muestre un tirón porque el alto S.A.I. lo mantiene estable. Función Los vehículos con ángulos SAI más bajos son más propensos a tener problemas relacionados con el caster pudiendo ocasionar deriva o arrastre debido al cross caster Esta es la razón por la cual algunos vehículos pueden ser más sensibles a tener problemas en las ruedas mientras que otros no.

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Anglo incluido El ángulo incluido es una combinación de dos ángulos: SAI + camber dependiendo si es positivo o negativo. Los tres ángulos combinados pueden usarse juntos para ayudar a diagnosticar partes dobladas en la suspensión. Variaciones en SAI, camber y ángulo incluido pueden usarse como ángulos de diagnóstico y ayudar al técnico a determinar problemas como brazos de control doblados o punta de eje (araña).  

SAI es positivo cuando el ángulo más se inclina hacia el motor Camber se considera negativo en esa misma dirección ambas medidas desde el plano imaginario de cero grados.

EJEMPLO ANGULO INCLUIDO: • Si el SAI la EFS es de +12 grados (inclinada hacia adentro) y camber es +2 grados (inclinados hacia afuera), el ángulo incluido es de 14 grados. (Ver ilustración) • Si la SAI es de +12 grados y camber es de -2 grados (inclinado hacia adentro), el ángulo incluido es de 10 grados

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Estrategia de diagnóstico SAI Los diagnósticos de SAI se usan normalmente cuando hay presente diferencias de inclinación severas y no pueden ser corregidos utilizando procedimientos de ajuste estándar. Al leer la SAI que se muestra en el equipo de alineación, puede que no haya una especificación dada para SAI. Los problemas ocurren cuando hay demasiada diferencia SAI de lado a lado. La regla general nos indica que la diferencia entre lados no debe ser más de 1.5 a 2.0 grados Asegúrese de que los frenos estén bloqueados con un depresor de pedal de freno al medir SAI. Supongamos que tenemos una suspensión SLA. Al usar el cuadro en la siguiente diapositiva, es posible diagnosticar componentes doblados

En este ejemplo, puedes ver el lado izquierdo tiene camber positivo (mayor) problema de inclinación. Mirando los otros ángulos se puede ver la alta diferencia de SAI existente de lado a lado. 5

Mira las lecturas de alineación de la tabla a continuación. Aunque no hay especificaciones dadas para SAI, mediante el uso de los tres ángulos se puede determinar qué partes podrían estar dobladas y qué otras partes no. La SAI es menor en comparación con el lado derecho, el camber es mayor que lo especificado pero el ángulo incluido es similar en ambos lados En este caso, la línea 3 tiene todas las entradas correctas. Esto significa que debe existir un brazo o mesa inferior doblada.

Es importante entender que los tres ángulos; camber, SAI y ángulo incluido son necesarios para ayudar a diagnosticar componentes doblados cuando se usan las tablas de diagnóstico. Los cuadros son una guía de los problemas que podría presentar la suspensión del vehículo.

Diagnostico SAI suspensión Machperson Recuerde que SAI son los puntos de pivote de la dirección y si hay un problema en los puntos de pivote es porque están fuera de posición. Las tablas de diagnóstico SAI se usan cuando el vehículo no puede ser llevado alineación con los métodos de ajuste estándar. Esto generalmente indica que algo está doblado o mal posicionado, se puede ver que la lista es un poco más larga con la suspensión MacPherson, hay más componentes entre el pivote superior y el pivote inferior.

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Diagnostico SAI suspensión con muelle

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Ajuste de camber y SAI Dependiendo del tipo de suspensión, SAI puede o no cambiar cuando el camber es ajustado. En suspensiones SLA donde los ajustadores están en la parte superior o inferior de las mesas, SAI y camber pueden cambiar cuando se ajustan. En una suspensión MacPherson cuando se realiza el ajuste en la conexión entre amortiguador y araña, SAI no cambiará cuando el camber es equilibrado. Si el ajuste está en la parte superior de la torre del amortiguador SAI va a cambiar, los cambios en la lectura de SAI serán la misma cantidad que en el camber pero SAI se deisminuye a medida que aumenta el camber y viceversa. Comprender los cambios de inclinación que afectan al SAI es fundamental para determinar si volverán al vehículo a las especificaciones recomendadas.

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SAI y ajuste de cuna Muchos vehículos con tracción delantera son diseñados con la cuna del motor que también sirve como punto de conexión para los pivotes inferiores del sistema de suspensión. El conjunto debe estar correctamente alineado con el bastidor auxiliar para asegurar que ese frente se mantenga en alineación. Si la cuna está desalineada de lado a lado, Camber y SAI se ven afectados. Si la cuna se mueve hacia adelante o hacia atrás, El caster estará desalineado. Es posible igualar los ángulos de lado a lado cambiando el cuna. La cantidad de ajuste es mínima, normalmente menos de 1 grado.

Scrub Radio Es la distancia entre SAI y la línea central exacta del neumático cuando los dos se comparan a nivel del suelo. Mientras más radio de fregado, mayor torque será aplicado a la dirección. o Puede ser positivo o negativo dependiendo del diseño de la suspensión. o Algunas máquinas de alineación más nuevas son capaces de medir el radio de fregado. o El radio de fregado normalmente no se puede ajustar pero puede modificarse modificando la suspensión, instalando neumáticos o ruedas grandes, o compensando la línea central de la rueda.

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Scrub Radius Positivo A nivel del suelo, si la línea SAI está dentro de la línea central del neumático, se dice que el radio de fregado es positivo. • • •

La mayoría de los vehículos con tracción trasera tendrán un radio de fregado positivo. En vehículos con tracción trasera, si el radio de fregado es positivo, las fuerzas dinámicas causarán las llantas para sacarlas mientras conduce. El radio de fregado positivo funciona bien con SLA

La mayoría de los vehículos tienen radio de fregado positivo o negativo para ayudar con la maniobrabilidad del vehículo. Los vehículos normalmente no están diseñados con cero radio de fregado. Angulo de giro Una alineación estándar implica poner la convergencia en posición de línea recta. A pesar de que el ángulo puede ser configurado correctamente, aun así puede existir problemas en el sistema de dirección eso provocara un mal manejo y giro del vehículo. Esta unidad ayudará a explicar los ángulos de dirección y problemas que puede surgir debido a la dirección y componentes de suspensión doblados. El diagnóstico de estos componentes doblados es crítico para una correcta maniobrabilidad y alineación adecuada.

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Esta acción de giro tiene diferentes nombres que se refieren al mismo proceso son: • • •

Toe-out-on-turn o Toot Radio de giro Ángulo de Ackerman.

Cuando un automóvil gira en una curva, las dos llantas dirigibles deben seguir dos arcos diferentes. Todo el auto gira sobre un centro común esto significa que los dos neumáticos dirigibles deben girar en dos ángulos diferentes. El neumático en el interior de la curva tendrá el mayor ángulo que da como resultado que los dos neumáticos delanteros tendrán convergencia diferente en relación el uno con el otro. El objetivo es limitar el deslizamiento lateral en una vuelta. El radio de giro está controlado por el ángulo del brazo de dirección Principio de ackerman.- Para que un vehículo recorra una curva es necesario que se cumpla una condición geométrica, conocida como principio de Ackerman cuando un vehículo gira los ejes de todas las ruedas deben concurrir en un mismo punto, que llamamos centro instantneo de giro.

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El brazo de dirección está atornillado a la dirección. Este brazo está formado por un ángulo preciso.

En esta ilustración podemos ver la diferencia en el ángulo cuando la dirección se gira 4 pulgadas en cualquier dirección. Este nudillo girará 33 grados cuando el movimiento lineal de la barra de acoplamiento de 4 pulgadas a la derecha pero solo 25 grados cuando se mueve 4 pulgadas a la izquierda. Algunos vehículos tienen especificaciones para el ángulo de giro que se puede encontrar en el manual de especificaciones de alineación. Especificaciones de ángulo de giro Hay dos formas comunes de medir el ángulo de giro. La rueda interior se mueve 20 grados hacia afuera y las lecturas de la rueda exterior son grabadas. Las ruedas se mueven al ángulo de dirección máximo (bloqueo total) y se registran las lecturas. Puede haber o no especificaciones publicadas para el ángulo de giro. Lo que se está buscando es la diferencia de lado a lado. 12

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No más de 1.5 grados de diferencia en un giro de 20 grados. Grandes diferencias cuando se gira al ángulo de dirección máximo.

Midiendo ángulo de giro La medición del ángulo de giro se puede lograr mediante el uso de un medidor de grado de plato giratorio y / o Equipo de alineación. • Siempre ajustar la convergencia a las especificaciones correctas antes de medir los ángulos de giro. • Ajuste el medidor del plato giratorio a cero o siga las instrucciones del alineador. • El neumático del interior se gira la cantidad recomendada y la lectura de la rueda exterior se graba. Lo mismo se hace para la otra rueda delantera. Ejemplo: especificación 20 ° / 18 ° ± 1.50º Cuando la rueda izquierda se gira a la izquierda 20º, la rueda derecha debe estar a 18º ± 1.50º. Cuando la rueda derecha se gira hacia la derecha 20º, la rueda izquierda debe estar a 18º ± 1.50º.

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Angulo máximo de giro El ángulo de dirección máximo es una extensión de la medición de 20º del ángulo de giro Puede ayudar a determinar si hay problemas con las topes de la dirección, columna de dirección, cremallera de la dirección. El ángulo de dirección máximo es el ángulo de las ruedas delanteras cuando se dirigen a la posición de bloqueo completo hacia adentro y hacia afuera. Una rueda que exceda el valor de diseño del ángulo de dirección máximo puede causar un desgaste excesivo de los neumáticos y un mal manejo.

Quejas de clientes relacionadas con ángulo de giro pueden incluir lo siguiente    

Desgaste desigual de los neumáticos. Los neumáticos pueden mostrar desgaste del borde interior en un lado y desgaste del borde exterior en el lado opuesto lado. Los neumáticos pueden chirriar en curvas cerradas. Mal manejo, especialmente en golpes y caídas, empeoran cuando la velocidad aumenta

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Una forma rápida de verificar si hay un posible cambio de convergencia en los giros es fijar o bloquear las placas de giro y trabajar la suspensión hacia arriba y hacia abajo empujando el parachoques.  Si el volante se balancea de lado a lado, puede ser algunos componentes de dirección doblados.  Si el volante no se mueve mucho indica que la convergencia está cambiando igualmente a través de rebote y rebote de la suspensión. Este ángulo, como SAI y ángulo incluido, es un ángulo de diagnóstico, si la diferencia de lado a lado es grande, entonces el problema radica en el enlace de dirección. Puede ser un componente doblado como brazo principal, brazo pitman, enlace central, tirante o brazo de dirección. Considerando que la geometría de la dirección de lado a lado no es igual.

Un brazo de dirección doblado causará un problema con el ángulo de giro El espacio entre el brazo de dirección y la rueda debe ser igual de lado a lado.

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Grandes diferencias de lado a lado (más de 2º) pueden indicar:  La dirección se detiene fuera de ajuste.  El volante no está centrado en la columna de dirección cuando el bastidor o el enlace central están centrados.  Columna de dirección con desajuste en el acoplador con la cremallera.  Varillaje de dirección dañado. Esta ilustración muestra el ángulo de dirección máximo correcto

Bump Steer Se define como un cambio desigual de la convergencia durante el rebote y el rebote. Idealmente, los tirantes deben permanecer paralelos a los brazos de control inferiores durante el recorrido de la suspensión. Si existe un problema que hace que un lado se mueva hacia adentro más que el otro durante el rebote puede causar problemas de manejo.

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Diagnóstico Un vehículo con altura de manejo alterada puede tener demasiado ángulo en el enlace de dirección en comparación con el brazo de control inferior • A medida que la suspensión funciona de arriba hacia abajo puede causar un cambio dramático en la convergencia. Esto puede causar la condición bump steer. • Corregir esto puede ser difícil. Algunos componentes en el mercado de accesorios están disponibles para reubicar la cremallera de dirección o reposicionar el extremo de la barra de acoplamiento.

Para vehículos de eje sólido, los enlaces de arrastre deben ser aproximadamente paralelos y de igual longitud. También deben ser lo más paralelo posible al suelo para minimizar el golpe de dirección

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Otro problema es la articulación desigual de la dirección de lado a lado, lo que provocará el cambio desigual de la convergencia a medida que la suspensión sube y baja puede hacer que el vehículo se sienta como si estuviera tratando de cambiar de carril por sí mismo. Los puntos de montaje del bastidor auxiliar o del bastidor doblados pueden ser la causa.

Algunos equipos de alineación son capaces de medir y registrar el cambio de dirección a través de rebotar y rebotar. • Esto se puede representar gráficamente para ver cómo los dos lados se comparan entre sí. • Siga las instrucciones del fabricante del equipo cuando use esta opción

Descripción: Memory Steer es una condición en la que el volante no quiere volver al centro después de hacer un giro debido a la fricción en los componentes de la dirección o la suspensión. Por ejemplo, su cliente puede decir que cuando se gira a la derecha, el vehículo quiere tirar derecho. Cuando se hace un giro a la izquierda, el vehículo ahora quiere tirar a la izquierda. En otras palabras, el vehículo quiere tirar en la dirección del último giro. Esta es la memoria de dirección. 18

Causas: • Encuadernación en el soporte del soporte del puntal superior. Esto puede suceder a menudo cuando se reemplaza el puntal pero no la montura o el rodamiento. • Atascamiento en la articulación del mecanismo de dirección. Verifique los extremos de las varillas y los enchufes. Verifique el yugo del bastidor o la caja de dirección. • Encuadernación en rótulas. Verifique el esfuerzo de giro con el peso dentro o fuera del vehículo. Esto puede ser difícil señalar. • La instalación incorrecta de los manguitos de alineación puede hacer que las rótulas se unan. Siempre sigue procedimientos de instalación adecuados y no apriete demasiado la tuerca de retención. La dirección de memoria puede ser un problema después del reemplazo de la articulación esférica en algunos modelos de camiones ligeros. • Si las rótulas no están apretadas a la secuencia adecuada de especificación puede causar problemas en el manejo. • Consulte siempre instrucciones del manual antes de instalar componentes de suspensión. Par de dirección La dirección de par es la influencia del par motor en la dirección, especialmente en la tracción delantera vehículos con motores montados transversalmente. • Por ejemplo, durante una aceleración fuerte, la dirección puede tirar hacia un lado. El efecto es manifestado ya sea como una sensación de tirón en el volante o una desviación del vehículo desde el camino previsto. • La dirección de torque está directamente relacionada con las diferencias en las fuerzas en los parches de contacto de la izquierda y ruedas motrices derechas. El efecto se vuelve más evidente cuando se aplican altos pares a las ruedas motrices, ya sea por una relación de reducción alta entre el motor y ruedas, par motor elevado o algunos combinación de los dos. • La dirección de torque es evidente cuando el torque es mayor aplicado a las ruedas motrices debido a rendimiento en motores modificados. Es más evidente en marchas más bajas debido al par de multiplicación.

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Las causas principales incluyen:  Diseño incorrecto de la capa de la pared lateral que causa deformación de la pared lateral del neumático.  Suspensión floja o componentes desgastados  Ángulos desiguales del eje causados por cualquier combinación de: o o o o

Longitud desigual de los ejes de lado a lado Movimiento del tren motriz en aceleración Aflojamiento en los montajes del tren motriz Excesivo balanceo del cuerpo

En su mayor parte, los fabricantes han eliminado la dirección de torque modificando los componentes de la línea de transmisión pero Aún surgen problemas. Los montajes del motor o del tren motriz son los problemas más comunes al diagnosticar un vehículo que tiene par de dirección d...


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