El control de la dirección del movimiento de vehículos y otros objetos.
Un ciclista conduce una bicicleta girando el manillar e inclinándose
La dirección es el control del sentido de locomoción [1] o de los componentes que posibilitan su control. [2] La dirección se logra mediante varios dispositivos, entre ellos alerones para aviones, timones para barcos, rotores basculantes para helicópteros, [3] y muchos más.
Aeronave
Los sistemas de control de vuelo de las aeronaves normalmente se dirigen cuando están en el aire mediante el uso de alerones , spoilerones o ambos para inclinar la aeronave en un giro; Aunque el timón también se puede utilizar para girar el avión, normalmente se utiliza para minimizar la guiñada adversa , en lugar de como un medio para provocar directamente el giro. En tierra, los aviones generalmente se dirigen a bajas velocidades girando la rueda de morro o la rueda de cola (usando un timón o los pedales del timón) o mediante frenado diferencial, y mediante el timón a altas velocidades. Los misiles, dirigibles y grandes aerodeslizadores suelen ser dirigidos mediante un timón, vectorización de empuje o ambos. Los aerodeslizadores deportivos pequeños tienen timones similares, pero el piloto los dirige principalmente desplazando su peso de un lado a otro y desequilibrando las fuerzas de elevación más poderosas debajo del faldón. Los jet packs y las plataformas voladoras se dirigen únicamente mediante vectorización de empuje. [ cita necesaria ]
Los controles de vuelo del helicóptero se controlan mediante un control cíclico, que cambia el vector de empuje de los rotores principales, y mediante un control antipar, generalmente proporcionado por un rotor de cola. [ cita necesaria ]
Automotor
Parte del mecanismo de dirección de un automóvil: tirante, brazo de dirección, eje del perno rey (usando rótulas )
Una disposición de dirección de automóvil convencional permite al conductor controlar la dirección del vehículo girando la dirección de las ruedas delanteras utilizando un volante accionado manualmente situado delante del conductor. El volante está unido a una columna de dirección , que está vinculada a varillas, pivotes y engranajes que permiten al conductor cambiar la dirección de las ruedas delanteras. A veces se encuentran otras disposiciones en diferentes tipos de vehículos; por ejemplo, un timón o una dirección en las ruedas traseras. Los vehículos de orugas, como las topadoras y los tanques, suelen emplear dirección diferencial , donde se hace que las orugas se muevan a diferentes velocidades o incluso en direcciones opuestas, utilizando el embrague y los frenos, para lograr un cambio de dirección. [ cita necesaria ]
Los componentes comunes del sistema de dirección incluyen: [4]
El objetivo básico de la dirección es garantizar que las ruedas apunten en las direcciones deseadas para mover el vehículo según sea necesario. Por lo general, esto se logra mediante una serie de articulaciones, varillas, pivotes y engranajes. Uno de los conceptos fundamentales es el de ángulo de avance . Cada rueda se dirige con un punto de pivote delante de la rueda, lo que tiende a hacer que la dirección se centre automáticamente en la dirección de marcha.
Los varillajes de dirección que conectan la caja de dirección y las ruedas generalmente se ajustan a una variación de la geometría de dirección de Ackermann , para tener en cuenta el hecho de que en un giro, la rueda interior recorre una trayectoria de radio más pequeño que la rueda exterior, de modo que el grado de convergencia Apto para circular en línea recta, no apto para curvas. El ángulo que forman las ruedas con el plano vertical, conocido como ángulo de caída , también influye en la dinámica de la dirección al igual que los neumáticos.
dirección ackerman
Dirección de manivela
Dirección de piñón y cremallera
Dirección corta de piñón y cremallera
El ángulo de avance θ indica la línea de pivote del pivote central y el área gris indica el neumático del vehículo con la rueda moviéndose de derecha a izquierda. Un ángulo de avance positivo ayuda a la estabilidad direccional , ya que la rueda tiende a arrastrarse, pero un ángulo grande dificulta la dirección.
Curvas que describen las ruedas traseras de un automóvil convencional. Mientras que el vehículo se mueve a una velocidad constante, sus ruedas traseras interiores y exteriores no lo hacen.
El giro del volante a menudo se mide en términos de número de giros completos de 360 grados para ir de tope a tope . Esto ocurre cuando el mecanismo de entrada de la dirección está restringido en su límite mecánico desde la parada total del giro a la derecha hasta la parada del giro a la izquierda.
Piñón y cremallera, recirculación de bolas, tornillo sin fin y sector.
Muchos automóviles modernos tienen un mecanismo de dirección llamado piñón y cremallera . El volante hace girar un piñón, que mueve una cremallera hacia adelante y hacia atrás para girar las ruedas. Este mecanismo convierte el movimiento circular del volante en movimiento lineal , que se aplica a las ruedas del automóvil mediante tirantes y un muñón de dirección .
La dirección de piñón y cremallera tiene varias ventajas, como una "sensación" de dirección directa. Esto significa que el conductor puede sentir mejor la carretera y tener un control más preciso sobre el movimiento del coche.
BMW fue uno de los primeros fabricantes en adoptar sistemas de dirección de piñón y cremallera en la década de 1930, y muchos otros fabricantes europeos siguieron su ejemplo. Los fabricantes de automóviles estadounidenses comenzaron a utilizar dirección de piñón y cremallera en el Ford Pinto de 1974 . [5]
Los diseños más antiguos utilizan dos principios fundamentales: el diseño de gusano y sector y el de tornillo y tuerca. Ambos tipos se mejoraron reduciendo la fricción; para tornillos y tuercas se utiliza el mecanismo de recirculación de bolas , que todavía se encuentra en camiones y vehículos utilitarios. La columna de dirección gira un gran tornillo, que engrana con la tuerca mediante bolas recirculantes. La tuerca mueve un sector de un engranaje, haciendo que gire alrededor de su eje a medida que se gira el tornillo; un brazo fijado al eje del sector mueve el brazo pitman , que está conectado al varillaje de dirección y así dirige las ruedas. La versión de bolas recirculantes de este aparato reduce la fricción considerable al colocar grandes rodamientos de bolas entre el tornillo y la tuerca. En cada extremo del aparato, las bolas salen entre las dos piezas hacia un canal interno de la caja, que las conecta con el otro extremo del aparato. Por tanto, se "recirculan".
El mecanismo de recirculación de bolas tiene la ventaja de una ventaja mecánica mucho mayor, por lo que se encontraba en vehículos más grandes y pesados, mientras que el piñón y cremallera se limitaba originalmente a los más pequeños y ligeros; Sin embargo, debido a la adopción casi universal de la dirección asistida , esto ya no es una ventaja importante, lo que lleva al uso cada vez mayor de piñón y cremallera en los automóviles más nuevos. El diseño de bola recirculante también tiene un latigazo perceptible o "punto muerto" en el centro, donde un giro mínimo del volante en cualquier dirección no mueve el aparato de dirección; esto se puede ajustar fácilmente mediante un tornillo en el extremo de la caja de dirección para tener en cuenta el desgaste, pero no se puede eliminar porque producirá fuerzas internas excesivas en otras posiciones y el mecanismo se desgastará muy rápidamente. Este diseño todavía se utiliza en camiones y otros vehículos grandes, donde la rapidez de la dirección y la sensación directa son menos importantes que la robustez, la facilidad de mantenimiento y las ventajas mecánicas.
El gusano y el sector eran un diseño más antiguo, utilizado por ejemplo en los vehículos Willys y Chrysler, y en el Ford Falcon (década de 1960). Para reducir la fricción, el sector se reemplaza por un rodillo o pasadores giratorios en el brazo del eje basculante.
Generalmente, los vehículos más antiguos utilizan el mecanismo de bolas de recirculación y sólo los vehículos más nuevos utilizan dirección de piñón y cremallera. Esta división no es muy estricta, sin embargo, y los sistemas de dirección de piñón y cremallera se pueden encontrar en los autos deportivos británicos de mediados de los años 1950, y algunos fabricantes de automóviles alemanes no abandonaron la tecnología de recirculación de bolas hasta principios de los años 1990.
Existen otros sistemas de dirección, pero son poco comunes en los vehículos de carretera. Los juguetes y karts para niños suelen utilizar un varillaje muy directo en forma de palanca acodada (también conocida comúnmente como brazo pitman) unida directamente entre la columna de dirección y los brazos de dirección, y el uso de varillajes de dirección accionados por cable (por ejemplo, el mecanismo de cabrestante y cuerda de arco) también se encuentra en algunos vehículos de fabricación casera, como los coches con caja de jabón y los triciclos reclinados .
Dirección asistida
La dirección asistida ayuda al conductor de un vehículo a girar dirigiendo parte de la potencia del motor para ayudar a girar las ruedas direccionales alrededor de sus ejes de dirección. A medida que los vehículos se han vuelto más pesados y han cambiado a tracción delantera , particularmente usando geometría de desplazamiento negativo, junto con aumentos en el ancho y diámetro de los neumáticos, el esfuerzo necesario para girar las ruedas alrededor de su eje de dirección ha aumentado, a menudo hasta el punto en que se requiere un esfuerzo físico importante. sería necesario si no fuera por la asistencia eléctrica. Para paliar esta situación, los fabricantes de automóviles han desarrollado sistemas de dirección asistida, o mejor dicho, dirección asistida, ya que en los vehículos de carretera debe haber un varillaje mecánico a prueba de fallos . Hay dos tipos de sistemas de dirección asistida: hidráulica y eléctrica/electrónica. También es posible un sistema híbrido hidráulico-eléctrico.
Una dirección asistida hidráulica (HPS) utiliza presión hidráulica suministrada por una bomba impulsada por un motor para ayudar al movimiento de giro del volante. La dirección asistida eléctrica (EPS) es más eficiente que la dirección asistida hidráulica, ya que el motor de la dirección asistida eléctrica sólo necesita proporcionar asistencia cuando se gira el volante, mientras que la bomba hidráulica debe funcionar constantemente. En EPS, la cantidad de asistencia se puede ajustar fácilmente al tipo de vehículo, la velocidad de la carretera y las preferencias del conductor. Un beneficio adicional es la eliminación del peligro ambiental que plantean las fugas y la eliminación del líquido de dirección asistida hidráulica. Además, la asistencia eléctrica no se pierde cuando el motor falla o se cala, mientras que la asistencia hidráulica deja de funcionar si el motor se para, lo que hace que la dirección sea doblemente pesada, ya que el conductor ahora debe girar no sólo la muy pesada dirección (sin ninguna ayuda) sino también la propio sistema de asistencia eléctrica.
Dirección sensible a la velocidad
Dirección a las cuatro ruedas en función de la velocidad.
Un desarrollo de la dirección asistida es la dirección sensible a la velocidad, donde la dirección recibe mucha asistencia a baja velocidad y ligeramente asistida a alta velocidad. Los fabricantes de automóviles perciben que los conductores podrían necesitar hacer grandes movimientos de dirección mientras maniobran para estacionar, pero no mientras viajan a alta velocidad. El primer vehículo con esta característica fue el Citroën SM con su sistema DIRAVI , [6] aunque en lugar de alterar la cantidad de asistencia como en los sistemas de dirección asistida modernos, alteró la presión sobre una leva de centrado que hacía que el volante intentara "saltar". " Vuelva a la posición recta. [ ¿ investigacion original? ]
Los modernos sistemas de dirección asistida sensibles a la velocidad reducen la asistencia mecánica o eléctrica a medida que aumenta la velocidad del vehículo, dando una sensación más directa. Esta característica se está volviendo cada vez más común. Por ejemplo, se utilizó en una camioneta de producción, la Tesla Cybertruck, en 2023. [7] [8] : 51:28
Dirección en las cuatro ruedas
La dirección en las cuatro ruedas es un sistema empleado por algunos vehículos para mejorar la respuesta de la dirección, aumentar la estabilidad del vehículo al maniobrar a alta velocidad o disminuir el radio de giro a baja velocidad.
Dirección activa en las cuatro ruedas
En un sistema de dirección activo en las cuatro ruedas, las cuatro ruedas giran al mismo tiempo cuando el conductor gira. En la mayoría de los sistemas activos de dirección en las cuatro ruedas, las ruedas traseras son dirigidas por una computadora y actuadores. [9] Las ruedas traseras generalmente no pueden girar tanto como las ruedas delanteras. Puede haber controles para desactivar la dirección trasera y opciones para girar sólo las ruedas traseras independientemente de las ruedas delanteras. A baja velocidad (por ejemplo, al estacionar), las ruedas traseras giran en sentido opuesto a las ruedas delanteras, lo que reduce el radio de giro, lo que a veces es crítico para camiones grandes, tractores, vehículos con remolque y turismos con una gran distancia entre ejes, mientras que a velocidades más altas, tanto las ruedas delanteras como las traseras girar por igual (controlado electrónicamente), de modo que el vehículo pueda cambiar de posición con menos guiñada y una mejor acumulación de aceleración lateral, mejorando la estabilidad en línea recta. [9] [10] De este modo se anula en gran medida el "efecto serpiente" que se produce al circular por autopista con un remolque. [ dudoso – discutir ]
La dirección en las cuatro ruedas encontró su uso más extendido en los camiones monstruo , donde la maniobrabilidad en espacios pequeños es fundamental, y también es popular en camiones y vehículos agrícolas grandes. Algunos de los autobuses interurbanos europeos modernos también utilizan dirección en las cuatro ruedas para ayudar a la maniobrabilidad en las terminales de autobuses y también para mejorar la estabilidad de la carretera. Mazda fue pionero en aplicar la dirección en las cuatro ruedas a los automóviles, y lo demostró en su prototipo Mazda MX-02 de 1984, donde las ruedas traseras giraban en sentido contrario a bajas velocidades. [11] Mazda procedió a ofrecer una versión de este sistema electrónico de dirección en las cuatro ruedas en el Mazda 626 y MX6 en 1988. El primer vehículo de rally en utilizar esta tecnología fue el Peugeot 405 Turbo 16 , que debutó en el Pikes Peak International Hill de 1988. Trepar. [12]
Anteriormente, Honda tenía dirección mecánica en las cuatro ruedas como opción en sus modelos Prelude 1987-2001 y Honda Ascot (1989-1996), que luego se actualizaron a control electrónico. General Motors ofreció el Quadrasteer de Delphi en sus Silverado/Sierra y Suburban/Yukon. Debido a la baja demanda, GM suspendió la tecnología a finales del año modelo 2005. [13] Nissan/Infiniti ofrecen varias versiones de su sistema HICAS como estándar o como opción en gran parte de su gama.
A principios de la década de 2000, se introdujo en el mercado una nueva generación de sistemas de dirección en las cuatro ruedas. En 2001, BMW equipó el Serie 7 E65 con un sistema de dirección en las cuatro ruedas (opcional, llamado 'Dirección Activa Integral'), que está disponible en las series 5, 6 y 7 actuales, [14] [15] [10] como una opción. Renault introdujo una dirección opcional en las cuatro ruedas llamada '4control' [16] [17] [18] en 2009, al principio en el Laguna GT , que actualmente está disponible en el Talisman , [17] Mégane [16] y Espace [18 ] líneas de vehículos. En 2013, Porsche introdujo un sistema en el 911 Turbo como equipamiento de serie. [19] Desde 2016, el Panamera se ofrece opcionalmente con dirección a las cuatro ruedas. [20] El Audi Q7 2014 se lanzó con un sistema opcional. [21] También los fabricantes de equipos originales japoneses ofrecen vehículos del segmento de lujo equipados con dirección en las cuatro ruedas, como Infiniti en su modelo QX70 ("Dirección activa trasera") [22] y Lexus en el GS. [23] Los fabricantes italianos lanzaron esta tecnología en los años de modelo 2016-17 con el Ferrari F12tdf , [24] el Ferrari GTC4Lusso [25] y el Lamborghini Aventador S Coupé . [26]
Mercedes-Benz Tipo G 5 de 1937 con dirección a las cuatro ruedas.
Sierra Denali con Quadrasteer , ángulo de dirección trasero.
Trolebús articulado de Arnhem que muestra su dirección en las cuatro ruedas en los ejes delantero y trasero (2006).
Caja de dirección trasera Honda Prelude Mk III
dirección de cangrejo
La dirección de cangrejo es un tipo especial de dirección activa en las cuatro ruedas. Funciona dirigiendo todas las ruedas en la misma dirección y en el mismo ángulo. La dirección de cangrejo se utiliza cuando el vehículo necesita avanzar en línea recta pero en ángulo: al cambiar de carril en una carretera a gran velocidad, al mover cargas con una carretilla retráctil o durante la filmación con una plataforma rodante con cámara.
La dirección de las ruedas traseras también se puede utilizar cuando es posible que las ruedas traseras no sigan el camino seguido por las huellas de las ruedas delanteras (por ejemplo, para reducir la compactación del suelo cuando se utilizan equipos agrícolas rodantes).
Rodillo tándem Hamm DV70 que utiliza dirección cangrejo para cubrir la máxima superficie de la carretera (2010).
Aplicador de purines agrícolas mediante dirección tipo cangrejo para minimizar la compactación del suelo (2009).
Dirección pasiva en las ruedas traseras
Muchos [ plazos modernos? ] los vehículos tienen dirección pasiva en las ruedas traseras. En muchos vehículos, al tomar una curva, las ruedas traseras tienden a girar ligeramente hacia el exterior de la curva, lo que puede reducir la estabilidad. El sistema de dirección pasiva utiliza las fuerzas laterales generadas en una curva (a través de la geometría de la suspensión) y los casquillos para corregir esta tendencia y girar las ruedas ligeramente hacia el interior de la curva. Esto mejora la estabilidad del coche en la curva. Este efecto se llama subviraje de cumplimiento ; él, o su opuesto, está presente en todas las suspensiones. Los métodos típicos para lograr un subviraje compatible son el uso de un enlace de Watt en un eje trasero activo o el uso de casquillos de control de convergencia en una suspensión de viga giratoria . En una suspensión trasera independiente, esto normalmente se logra cambiando las velocidades de los casquillos de goma de la suspensión. Algunas suspensiones suelen tener un sobreviraje de cumplimiento debido a la geometría, como los ejes vivos Hotchkiss , el IRS del brazo semirremolque y las vigas giratorias traseras, pero pueden mitigarse mediante revisiones de los puntos de pivote de la ballesta o del brazo de arrastre, o eslabones de suspensión adicionales. o geometría interna compleja de los casquillos.
La dirección pasiva en las ruedas traseras no es un concepto nuevo, ya que se ha utilizado durante muchos años, [ ¿ plazo? ] aunque no siempre se reconoce como tal.
dirección articulada
Cargador frontal con dirección articulada (2007).
La dirección articulada es un sistema mediante el cual un vehículo se divide en mitades delantera y trasera que están conectadas por una bisagra vertical. Las mitades delantera y trasera están conectadas con uno o más cilindros hidráulicos que cambian el ángulo entre las mitades, incluidos los ejes y ruedas delanteros y traseros, dirigiendo así el vehículo. Este sistema no utiliza brazos de dirección, pernos rey, tirantes, etc. como lo hace la dirección en las cuatro ruedas. Si la bisagra vertical se coloca equidistante entre los dos ejes, también elimina la necesidad de un diferencial central en los vehículos con tracción a las cuatro ruedas, ya que tanto el eje delantero como el trasero seguirán el mismo camino y, por lo tanto, girarán a la misma velocidad. Los dúmperes articulados tienen muy buenas prestaciones todoterreno.
Las combinaciones de vehículo-remolque, como semirremolques, trenes de carretera , autobuses articulados y trolebuses de transporte interno, pueden considerarse vehículos articulados pasivamente.
En los automóviles, la dirección de las ruedas traseras tiende a ser inestable porque, en las curvas, la geometría de la dirección cambia, disminuyendo así el radio de giro (sobreviraje), en lugar de aumentarlo (subviraje). La dirección en las ruedas traseras está pensada para vehículos más lentos que necesitan una gran maniobrabilidad en espacios reducidos, por ejemplo, carretillas elevadoras.
Para transportes pesados o para una mayor maniobrabilidad, algunos semirremolques están equipados con dirección en las ruedas traseras, controlada electrohidráulicamente. Las ruedas de todos o algunos de los ejes traseros se pueden girar en diferentes ángulos para permitir curvas más cerradas, o en el mismo ángulo (dirección de cangrejo) para mover la parte trasera del remolque lateralmente.
Dirección por cable
1971 Vehículo itinerante lunar (LRV) con controles de dirección tipo joystick.Concepto de "dirección de doble palanca" del Honda EV-STER 2012.Remolque de transporte pesado con dirección en las cuatro ruedas controlada remotamente por un timonel que camina detrás del remolque (2008).
El objetivo de la tecnología de dirección por cable es eliminar por completo tantos componentes mecánicos como sea posible (eje de dirección, columna, mecanismo de reducción de engranajes, etc.). Reemplazar completamente el sistema de dirección convencional por dirección electrónica tiene varias ventajas, tales como:
La ausencia de columna de dirección simplifica el diseño interior del coche.
La ausencia de eje de dirección, columna y mecanismo de reducción de engranajes permite una utilización mucho mejor del espacio en el compartimiento del motor.
El mecanismo de dirección se puede diseñar e instalar como una unidad modular.
Sin una conexión mecánica entre el volante y la rueda de la carretera, es menos probable que el impacto de un choque frontal provoque que el volante impacte al conductor.
Las características del sistema de dirección se pueden ajustar fácilmente para cambiar la respuesta y la sensación de la dirección.
La dirección por cable sin el uso de una columna de dirección se ofreció por primera vez en un automóvil de producción con el Nissan Infiniti Q50 en 2013. [28] La dirección por cable continuó ofreciéndose con el QX50 y el QX55, y a partir de 2022 se que se ofrece con el cupé Infiniti Q60 . [29]
Tradicionalmente, los automóviles cuentan con una columna de dirección plegable (columna de dirección que absorbe energía) que se colapsará en caso de un impacto frontal fuerte para evitar lesiones excesivas al conductor. Los airbags también suelen estar equipados de serie. Las columnas de dirección no plegables instaladas en vehículos más antiguos a menudo empalaban a los conductores en choques frontales, particularmente cuando la caja o cremallera de dirección estaba montada delante de la línea del eje delantero, en la parte delantera de la zona de deformación . Esto era particularmente un problema en vehículos que tenían un chasis rígido separado sin zona de deformación. Muchas cajas de dirección o cremalleras de vehículos modernos están montadas detrás del eje delantero en el mamparo delantero, en la parte trasera de la zona de deformación delantera.
Béla Barényi inventó las columnas de dirección plegables y se introdujeron en el Mercedes-Benz W111 Fintail de 1959, junto con las zonas de deformación. Esta característica de seguridad apareció por primera vez [ ¿cuándo? ] sobre los automóviles fabricados por General Motors después de una extensa y muy pública campaña de lobby llevada a cabo por Ralph Nader . Ford comenzó a instalar columnas de dirección plegables en 1968. [37]
Audi utilizó un volante retráctil y un sistema de tensado de cinturones de seguridad llamado procon-ten , pero desde entonces ha sido descontinuado en favor de bolsas de aire y pretensores pirotécnicos de cinturones de seguridad.
Ciclos
Ver la sección § Bicicletas.
dirección diferencial
La dirección diferencial es el medio principal para dirigir vehículos de orugas , como tanques y topadoras; [38] [ página necesaria ] también se utiliza en ciertos vehículos con ruedas comúnmente conocidos como minicargadores , y se implementa en algunos automóviles, donde se llama vectorización de par , para aumentar la dirección cambiando la dirección de las ruedas en relación con el vehículo.
Reglamentos
En la Unión Europea, Rusia y Japón, la regulación de vehículos 79 de la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa (CEPE) está relacionada con la dirección.
En América del Norte, se introdujeron y permitieron legalmente sistemas de nivel 2 "sin manos" o "manos libres" que permiten a los conductores retirar ambas manos del volante. El Super Cruise de General Motors es una implementación de este tipo. En esos diseños, las advertencias se activan cuando el conductor desconecta su atención visual. [39]
En mayo de 2023, en Europa, el reglamento 79 de la CEPE todavía exige que los sistemas de asistencia a la dirección indiquen a los conductores que no retiren las manos del volante. Esos sistemas se conocen como sistemas "prácticos". Con los sistemas de conducción asistida "prácticos", el propio sistema exige a los conductores británicos y europeos que mantengan una o ambas manos en el volante, como ocurre con la conducción sin asistencia: al conducir con dirección asistida, si los conductores retiran ambas manos del volante rueda, se produce un aviso óptico después de los primeros 15 segundos y un aviso acústico después de 15 segundos más. La dirección asistida se desactiva después de 30 segundos adicionales. [39]
En el Reino Unido, los conductores deben controlar el vehículo en todo momento, y la Regla 160 del Código de Carreteras ordena "conducir con ambas manos en el volante siempre que sea posible". y "usar (ADAS) según las instrucciones del fabricante". [39]
bicicletas
La bicicleta se dirige girando el manillar y mediante la inclinación del ciclista y de la bicicleta: [40]
Al girar el manillar se hace girar la rueda delantera con respecto al plano de la circunferencia de la rueda trasera. La fricción de la rueda delantera con el suelo proporciona las fuerzas laterales que dirigen la bicicleta. Las bicicletas modernas tienen el punto de contacto con el suelo de la rueda delantera detrás del eje de dirección, que es el eje largo de la horquilla de la bicicleta a través del centro de la rueda delantera. Este punto de contacto posterior se suma a los efectos de la inercia y el desplazamiento del centro de masa que afectan la dirección y la autoestabilidad de la bicicleta.
Inclinar el cuadro de la bicicleta , que desplaza al ciclista y partes de la bicicleta en relación con el eje a lo largo de los puntos de contacto de las ruedas con el suelo. Las fuerzas gravitacionales proporcionan entonces las fuerzas laterales que dirigen la bicicleta.
Moto acuática
Los barcos y embarcaciones suelen gobernarse con un timón . Dependiendo del tamaño de la embarcación, los timones pueden accionarse manualmente o mediante un servomecanismo , una pestaña de compensación o un sistema de servo pestaña . El remo se puede utilizar para dirigir botes de remos mediante golpes de remo específicos . Los barcos que utilizan motores fuera de borda se gobiernan girando toda la unidad motriz. Las embarcaciones con motores internos a veces se gobiernan girando únicamente la cápsula de la hélice (es decir, propulsión IPS Volvo Penta). Se pueden utilizar volantes para controlar el timón o la hélice. Los barcos modernos con propulsión diésel-eléctrica utilizan propulsores azimutales . Los barcos propulsados por remos o paletas se gobiernan generando una fuerza de propulsión mayor en el lado del barco opuesto a la dirección de giro. Las motos de agua se dirigen mediante un balanceo inducido por el cambio de peso y una vectorización de empuje de chorro de agua . [ cita necesaria ]
El timón de un barco sólo puede gobernar el barco cuando el agua pasa sobre él. De ahí que cuando un barco no se mueve respecto al agua en que se encuentra o no puede mover su timón, no responde al timón y se dice que ha perdido gobierno . El movimiento de un barco a través del agua se conoce como abrir paso . Las embarcaciones en los ríos siempre deben estar propulsadas, incluso cuando viajan río abajo, para poder gobernar, lo que requiere que pase suficiente agua sobre la superficie del timón para efectuar cambios en la dirección de la embarcación en respuesta al timón. A esto se le llama tener "vía de gobierno". [41]
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enlaces externos
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Cómo funciona la dirección del automóvil en HowStuffWorks
Documento técnico de 2000 sobre el diseño cinemático de mecanismos de dirección de piñón y cremallera
Documento técnico de 2002 sobre el diseño cinemático de varillajes de dirección con palanca acodada
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