Manteniendo los Ángulos en Línea con Ackermann

La mayoría de la gente considera que la terminal común es de baja tecnología. Pero, si tomamos en cuenta cómo las suspensions delanteras han venido evolucionado de los ejes rectos a los diseños independientes, el tirante o terminal ha tenido que adaptarse a la nueva geometría y nuevos ángulos.

Mantenerlos en la carretera era sencillo con el eje fijo o recto. Un eje recto con dos muñones conectados con pernos pivotes con un ángulo llamado “pivote de inclinación”. El ángulo mantiene el radio de giro y pasa por el centro de la zona de contacto de la llanta. Una varilla de enlace o de arrastre y un terminal conectan los muñones con la caja de la dirección. Las ruedas se giraban en dos ángulos diferentes con la rueda interior girando más que la exterior para evitar que la rueda interior se arrastrara y causara el desgaste de las llantas o neumáticos.

Un tipo con el nombre de Ackermann patentó en 1881 la geometría que permite que las ruedas interior y exterior giren a diferentes ángulos. Hay una gran cantidad de SUVs con tracción en las cuatro ruedas, camiones de servicio ligero y mediano que aún utilizan un eje delantero recto. Todo es lo mismo, excepto que el eje tiene un diferencial y juntas universales o CV que permiten que las ruedas giren.

En 1934, GM hizo su primer intento con una suspension independiente del tipo “Acción de rodilla” en el Chevrolet. Cinco años más tarde, GM intentó de nuevo con una suspension delantera independiente de doble horquilla. Esto trajo una nueva serie de desafíos para el diseño de las articulaciones o el varillaje de la dirección. Las horquillas de la suspension independiente, que ahora se llaman brazos de control, se mueven en un arco desde su punto de apoyo al chasis o bastidor. Los brazos de control superior e inferior son de diferentes tamaños para hacer que el punto de contacto de la rueda y el neumático mantengan la misma posición mientras se mueve la suspensión. El término perno de inclinación ahora se conoce como ” inclinación del eje de la dirección” (SAI). Una suspensión del tipo puntal hace lo mismo al alinearse al SAI para compensar por el brazo de control inferior.

La dirección del eje recto se modificó por la suspensión independiente moviendo el sector de engranaje de la dirección a una posición vertical y fijando el brazo pitman y la barra de acoplamiento a un brazo libre o loco. La terminal fue reemplazada con dos terminals y se unieron a la barra de acoplamiento. Esta modificación se convirtió en lo que ahora se llama un mecanismo con una caja de dirección convencional.

VIRAJE DE LA DIRECCIÓN: ARRASTRE

Los terminales de la caja de la dirección convencional se mueven en un arco al igual que los brazos de control. Cuando una rueda golpea un bache o tope, el movimiento de la barra terminal hace que la rueda se jale hacia afuera (arrastre). Esto se conoce como viraje de tope (bump steer). Lo mismo ocurre cuando el chasis rueda en una esquina. Esto puede ser referido como sub-viraje. La longitud y la ubicación de los terminales y el arco en que se mueven están diseñados para minimizar los topes y el viraje de la dirección.