El muñón de dirección, también conocido como "ángulo de ariete", es una de las partes importantes del puente de dirección del automóvil, que puede hacer que el automóvil funcione de manera estable y transfiera la dirección de conducción con sensatez.
La función del muñón de dirección es transferir y soportar la carga de la parte delantera del vehículo, sujetar e impulsar la rueda delantera para que gire alrededor del pivote y el vehículo gire. Durante la marcha, soporta cargas de impacto variables, por lo que requiere una alta resistencia.
Parámetros de posicionamiento del volante
Para mantener la estabilidad del vehículo en línea recta, la dirección y reducir el desgaste entre el neumático y las piezas, el volante, la mangueta y el eje delantero deben mantener una posición relativa entre los tres y el chasis. Esto se conoce como posicionamiento del volante o de las ruedas delanteras. El posicionamiento correcto de las ruedas delanteras permite que el vehículo se desplace de forma estable en línea recta sin balanceos; se aplica poca fuerza sobre la placa de dirección al girar; el volante, tras la dirección, cuenta con retorno automático. Evita el deslizamiento entre el neumático y el suelo, lo que reduce el consumo de combustible y prolonga su vida útil. El posicionamiento de las ruedas delanteras incluye la inclinación hacia atrás, hacia adentro, hacia afuera y hacia adelante del pivote de dirección. [2]
Ángulo trasero del pivote central
El pivote central se encuentra en el plano longitudinal del vehículo, y su parte superior tiene un ángulo Y hacia atrás, es decir, el ángulo entre el pivote central y la línea vertical del suelo en el plano longitudinal del vehículo, como se muestra en la figura.
Cuando el pivote de dirección tiene una inclinación trasera v, el punto de intersección del eje del pivote de dirección con la carretera se encuentra frente al punto de contacto entre la rueda y la carretera. Al circular en línea recta, si el volante se desvía accidentalmente por fuerzas externas (la flecha en la figura indica la desviación hacia la derecha), la dirección del vehículo se desviará hacia la derecha. En ese momento, debido a la acción de la fuerza centrífuga del propio vehículo, en el punto de contacto b entre la rueda y la carretera, esta ejerce una reacción lateral sobre la rueda. Esta fuerza de reacción genera un par L que actúa sobre el eje del pivote principal, cuya dirección es exactamente opuesta a la dirección de la desviación de la rueda. Bajo la acción de este par, la rueda vuelve a su posición central original, garantizando así una conducción recta estable. Este momento se denomina momento positivo.
Sin embargo, el par no debe ser demasiado elevado; de lo contrario, para contrarrestar la estabilidad del par al girar, el conductor deberá ejercer una gran fuerza sobre la placa de dirección (la llamada fuerza de dirección). Esto se debe a que la magnitud del momento estabilizador depende de la magnitud del brazo de momento L, y esta, a su vez, depende de la magnitud del ángulo de inclinación trasero v.
Actualmente, el ángulo V comúnmente utilizado no supera los 2-3°. Debido a la disminución de la presión de los neumáticos y al aumento de la elasticidad, el par de estabilidad de los vehículos modernos de alta velocidad aumenta. Por lo tanto, el ángulo V puede reducirse a casi cero o incluso a un valor negativo.
