El ángulo de avance [1] o ángulo de avance [2] es el desplazamiento angular del eje de dirección con respecto al eje vertical de una rueda de dirección 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 pasa por el centro de la rótula superior hasta el centro de la rótula inferior, o por el centro del pivote central en el caso de vehículos que tienen pivote central.
El avance hace que una rueda se alinee con la dirección de desplazamiento y puede lograrse mediante el desplazamiento del avance o el ángulo del avance. El desplazamiento del avance mueve el eje de dirección por delante del eje de rotación de la rueda, como sucede con las ruedas delanteras de un carrito de la compra. El ángulo del avance mueve el eje de dirección desde la posición vertical. [3]
En las carreras de automóviles, el ángulo de avance se puede ajustar para optimizar las características de manejo en un lugar en particular. Todo esto está relacionado con 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 propulsados mecánicamente. En ella afirmaba que se pretendía "garantizar la estabilidad de la 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 mantenerlos en otra dirección, o después de que un esfuerzo temporal haya hecho que diverjan de dicho paralelismo. [...] El eje del tren delantero está situado a una distancia adecuada detrás de la proyección del eje del pasador de pivote para garantizar la estabilidad de la dirección antes mencionada". [4]
El eje de dirección está inclinado de tal manera que una línea trazada a través de él intersecta la superficie de la carretera ligeramente por delante del centro de la zona de contacto del neumático con el pavimento por una distancia llamada avance . El propósito de esto es proporcionar un grado de autocentrado para la dirección: las ruedas giran para arrastrarse 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. Los ángulos de avance de más de 7 grados con neumáticos radiales son comunes. La dirección asistida suele ser necesaria para superar el efecto de elevación del ángulo de avance alto.
Algunas alineaciones de la parte delantera requieren un avance diferente en el lado derecho y en el lado izquierdo. Esto se denomina avance transversal y la diferencia se denomina "spread". También se puede especificar el camber transversal, pero por lo general no ambos. [5]
El eje de dirección (la línea punteada roja en el diagrama anterior) no tiene que pasar por el centro de la rueda, por lo que el avance se puede ajustar independientemente del recorrido, que es la distancia entre el lugar donde el eje de dirección se cruza con el suelo, en vista lateral, y el punto directamente debajo del eje.
Tanto el ángulo de avance como el recorrido influyen en la dirección, aunque de diferentes maneras: el avance tiende a agregar amortiguación, mientras que el recorrido agrega "sensación" y capacidad de retorno.
Las ruedas de los carros de la compra son un caso extremo: el sistema no está amortiguado, pero es estable, ya que la rueda oscila alrededor de la trayectoria "correcta". La construcción tiene un recorrido relativamente alto, pero no tiene pivote, lo que permite cambiar de dirección con una fuerza mínima.
En este caso, las fuerzas laterales en el neumático no actúan en el centro de la zona de contacto , sino en un punto detrás del centro. Esta distancia se denomina recorrido neumático y varía con 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 requerida ]
Cuando se alinea la suspensión delantera de un vehículo , el avance se ajusta para lograr una acción de centrado automático en la dirección, lo que afecta la estabilidad en línea recta del vehículo. Los ajustes incorrectos del avance requerirán que el conductor mueva el volante hacia adentro y hacia afuera en cada curva, lo que dificulta mantener una línea recta.
En el contexto de las bicicletas y las motocicletas, el caster se conoce más comúnmente como " ángulo de dirección ", "ángulo de inclinación" o "inclinación y avance", especialmente en inglés estadounidense . Los términos caster o ángulo de inclinación todavía se utilizan predominantemente en inglés británico .
Algunos fabricantes de bicicletas denominan "avance" al ángulo subtendido por el recorrido mecánico en el centro de la rueda. [6]
caster n : ligera inclinación, generalmente hacia atrás, con respecto a la vertical del eje del mecanismo de dirección de un automóvil para dar estabilidad direccional a las ruedas delanteras
ángulo de avance, el ángulo en el que se coloca el cabezal de dirección de las ruedas delanteras de un vehículo de motor