Ángulo de avance - Caster angle
El ángulo de giro o ángulo de giro es el desplazamiento angular del eje de dirección desde el eje vertical de un volante en un automóvil , motocicleta , bicicleta , otro vehículo o embarcación, visto desde el costado del vehículo. El eje de dirección en un automóvil con suspensión de rótula doble es una línea imaginaria que atraviesa el centro de la rótula superior hasta el centro de la rótula inferior, o atraviesa el centro del perno rey para vehículos con perno rey.
El caster hace que una rueda se alinee con la dirección de desplazamiento y se puede lograr mediante el desplazamiento del caster o el ángulo del caster. El desplazamiento de la rueda mueve el eje de dirección por delante del eje de rotación de la rueda, como ocurre con las ruedas delanteras de un carrito de compras. El ángulo de giro mueve el eje de dirección desde la vertical.
En las carreras de automóviles, el ángulo de inclinación puede ajustarse para optimizar las características de manejo para un lugar en particular. Todo esto está conectado a las ruedas delanteras.
Historia
Arthur Krebs propuso colocar el eje delantero de un automóvil en un ángulo de inclinación positivo en su patente del Reino Unido de 1896, titulada Mejoras en vehículos propulsados mecánicamente. En él afirmó que se pretendía "Asegurar la estabilidad de dirección mediante una disposición especial de carro delantero, es decir, restablecer automáticamente el paralelismo de los dos ejes del vehículo cuando no hay tendencia a mantener en cualquier otra dirección, o después de que un esfuerzo temporal haya hecho que se aparten de dicho paralelismo. [...] El eje del carro delantero se sitúa a una distancia adecuada detrás del saliente del eje del pivote para para garantizar la estabilidad de la dirección antes mencionada ".
Ángulo de lanzamiento positivo
El eje de dirección tiene un ángulo tal que una línea trazada a través de él cruza la superficie de la carretera ligeramente por delante del centro de la zona de contacto del neumático en el pavimento por una distancia llamada sendero . El propósito de esto es proporcionar un grado de autocentrado para la dirección: las ruedas giran para seguir detrás del eje de la dirección. Esto hace que un vehículo sea más fácil de controlar y mejora su estabilidad direccional (reduciendo su tendencia a deambular). Un ángulo de avance excesivo hará que la dirección sea más pesada y menos receptiva, aunque en las carreras se utilizan ángulos de avance grandes para mejorar la ganancia de inclinación en las curvas. Son comunes los ángulos de giro de más de 7 grados con neumáticos radiales. La dirección asistida suele ser necesaria para superar el efecto de elevación desde el ángulo de giro alto.
Algunas alineaciones frontales requieren diferentes ruedas del lado derecho y del lado izquierdo. Esto se llama cross caster y la diferencia se llama spread. También se puede especificar la curvatura cruzada, pero normalmente no ambas.
Trail o al final
El eje de dirección (la línea punteada roja en el diagrama de arriba) no tiene que pasar por el centro de la rueda, por lo que la rueda se puede configurar independientemente del camino, que es la distancia entre donde el eje de dirección se cruza con el suelo, en vista lateral, y el punto directamente debajo del eje.
El ángulo de avance y la trayectoria influyen en la dirección, aunque de diferentes maneras: la inclinación tiende a agregar amortiguación, mientras que la trayectoria agrega "sensación" y capacidad de retorno.
La rueda giratoria de los carros de la compra es un caso extremo: el sistema no está amortiguado pero es estable, ya que la rueda oscila alrededor de la ruta "correcta". La construcción tiene un rastro relativamente alto, pero sin rueda, lo que permite cambiar de dirección con una fuerza mínima.
En este caso, las fuerzas laterales en el neumático no actúan en el centro del parche de contacto , sino en un punto detrás del centro. Esta distancia se llama sendero neumático y varía con la velocidad, la carga, el ángulo de dirección, la superficie, el tipo de llanta, la presión de la llanta y el tiempo. Un buen punto de partida para esto es 30 mm detrás del centro del parche de contacto.
Alineación frontal
Cuando la suspensión delantera de un vehículo está alineada , la rueda se ajusta para lograr una acción de autocentrado en la dirección, lo que afecta la estabilidad en línea recta del vehículo. La configuración incorrecta de las ruedas requerirá que el conductor mueva el volante hacia adentro y hacia afuera en cada giro, lo que dificulta mantener una línea recta.
Vehículos de dos ruedas
En el contexto de bicicletas y motocicletas, el caster se conoce más comúnmente como " ángulo de la cabeza ", "ángulo de inclinación" o "rastrillo y rastro", especialmente en inglés americano . Los términos caster o castor angle todavía se usan predominantemente en inglés británico .
Algunos constructores de bicicletas se refieren al ángulo subtendido por el rastro mecánico en el centro de la rueda como caster.
Ver también
- Dinámica de bicicletas y motocicletas
- Ángulo de caída
- Dedo del pie (automotriz)
- Sendero
- Dinámica de vehículos
- Castor
Referencias