El ángulo de avance [1] o ángulo de avance [2] es el desplazamiento angular del eje de dirección desde el eje vertical de una rueda direccional 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 doble rótula es una línea imaginaria que pasa por el centro de la rótula superior hasta el centro de la rótula inferior, o por el centro del pivote central para vehículos que tienen un pivote central.
La rueda hace que una rueda se alinee con la dirección de desplazamiento y se puede lograr mediante el desplazamiento o el ángulo de la rueda. El desplazamiento de las ruedas mueve el eje de dirección por delante del eje de rotación de las ruedas, como ocurre con las ruedas delanteras de un carrito de compras. El ángulo de avance mueve el eje de dirección desde la vertical. [3]
En las carreras de automóviles, el ángulo de avance se puede ajustar para optimizar las características de manejo para un lugar en particular. Todo esto está conectado a las ruedas delanteras.
Arthur Krebs propuso colocar el eje delantero de un automóvil en un ángulo de avance positivo en su patente británica de 1896, titulada Mejoras en vehículos de propulsión mecánica. En él afirmaba que se pretendía "garantizar la estabilidad de dirección mediante una disposición especial del tren 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 les haya hecho desviarse de dicho paralelismo. [...] El eje del carro delantero está situado a una distancia adecuada detrás del saliente del eje del pivote para para asegurar la estabilidad de la dirección mencionada anteriormente." [4]
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 en una distancia llamada trayectoria . El propósito de esto es proporcionar un grado de autocentrado para la dirección: las ruedas giran para seguir detrás del eje de dirección. Esto hace que un vehículo sea más fácil de controlar y mejora su estabilidad direccional (reduciendo su tendencia a desviarse). Un ángulo de avance excesivo hará que la dirección sea más pesada y menos sensible, aunque en las carreras se utilizan ángulos de avance grandes para mejorar la ganancia de inclinación en las curvas. Son comunes los ángulos de avance de más de 7 grados con neumáticos radiales. Generalmente es necesaria la dirección asistida para superar el efecto de elevación del ángulo de avance elevado.
Algunas alineaciones frontales requieren diferentes ruedas del lado derecho y del lado izquierdo. Esto se llama rueda cruzada y la diferencia se llama extensión. También se puede especificar la curvatura transversal, pero normalmente no ambas. [5]
El eje de dirección (la línea de puntos roja en el diagrama de arriba) no tiene que pasar por el centro de la rueda, por lo que la rueda se puede ajustar 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: el avance tiende a agregar amortiguación, mientras que la trayectoria agrega "sensación" y capacidad de retorno.
Las ruedas giratorias de los carros de la compra son un caso extremo: el sistema no está amortiguado pero es estable, ya que la rueda oscila en la trayectoria "correcta". La construcción tiene un recorrido relativamente alto, pero no tiene ruedas, lo que permite cambiar de dirección con una fuerza mínima.
En este caso, las fuerzas laterales del neumático no actúan en el centro de la zona de contacto , sino en un punto detrás del centro. Esta distancia se llama trayectoria neumática y varía según la velocidad, la carga, el ángulo de dirección, la superficie, el tipo de neumático, la presión de los neumáticos y el tiempo. Un buen punto de partida para esto es 30 mm detrás del centro de la zona de contacto. [ cita necesaria ]
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. Los ajustes inadecuados de las ruedas requerirán que el conductor mueva el volante tanto dentro como fuera de cada curva, lo que dificultará mantener una línea recta.
En el contexto de bicicletas y motocicletas, caster se conoce más comúnmente como " head angle ", "rake angle" o "rake and trail", especialmente en inglés americano . Los términos caster o castor angle todavía se utilizan predominantemente en inglés británico .
Algunos constructores de bicicletas se refieren al ángulo subtendido por la trayectoria mecánica en el centro de la rueda como avance. [6]
rueda giratoria n : la ligera inclinación generalmente hacia atrás desde la vertical del eje del mecanismo de dirección de un automóvil para dar estabilidad direccional a las ruedas delanteras
ángulo de rueda, el ángulo en el que se coloca el cabezal de dirección de las ruedas delanteras de un vehículo de motor