El control de la dirección del movimiento de vehículos y otros objetos.
Un ciclista dirige una bicicleta girando el manillar e inclinándose
La dirección es el control de la dirección del movimiento [1] o de los componentes que permiten su control. [2] La dirección se logra a través de varios dispositivos, entre ellos los alerones para aviones, los timones para barcos, la inclinación cíclica de los rotores 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 , spoileron o ambos para inclinar la aeronave en un viraje; aunque el timón también se puede utilizar para hacer girar la aeronave, normalmente se utiliza para minimizar la guiñada adversa , en lugar de como un medio para provocar directamente el viraje. En tierra, las aeronaves 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 aerodeslizadores grandes generalmente se dirigen mediante un timón, vectorización de empuje o ambos. Los aerodeslizadores deportivos pequeños tienen timones similares, pero se dirigen principalmente mediante el piloto que cambia su peso de un lado a otro y desequilibra las fuerzas de sustentación más poderosas debajo del faldón. Las mochilas propulsoras y las plataformas voladoras se dirigen solo mediante vectorización de empuje. [ cita requerida ]
Los controles de vuelo del helicóptero se controlan mediante un control cíclico, que cambia el vector de empuje del rotor o rotores principales, y mediante un control antipar, generalmente proporcionado por un rotor de cola. [ cita requerida ]
Automotor
Partes del mecanismo de dirección de un automóvil: barra de dirección, brazo de dirección, eje del pivote central (utilizando rótulas )
Un sistema de dirección convencional de un automóvil permite al conductor controlar la dirección del vehículo girando la dirección de las ruedas delanteras mediante un volante accionado manualmente situado delante del conductor. El volante está unido a una columna de dirección , que está conectada a varillas, pivotes y engranajes que permiten al conductor cambiar la dirección de las ruedas delanteras. El mecanismo puede incluir un mecanismo de piñón y cremallera que convierte varias vueltas del volante en un gran desplazamiento lineal. Alternativamente, puede utilizar un sistema de bolas recirculantes . El mecanismo puede ser asistido por potencia , normalmente por medios hidráulicos o eléctricos.
El uso de una cremallera variable (que todavía utiliza un piñón normal) fue inventado por Arthur Ernest Bishop [4] en la década de 1970, con el fin de mejorar la respuesta del vehículo y permitir una dirección más cómoda, especialmente a altas velocidades. También creó un proceso de forjado en prensa de bajo costo para fabricar las cremalleras, eliminando la necesidad de mecanizar los dientes de los engranajes.
En otros tipos de vehículos se encuentran a veces otros sistemas; por ejemplo, un timón o dirección en las ruedas traseras. Los vehículos con orugas, como las excavadoras y los tanques, suelen emplear una dirección diferencial , en la que las orugas se mueven a distintas velocidades o en direcciones opuestas, utilizando el embrague y los frenos, para lograr un cambio de dirección. [ cita requerida ]
Los componentes comunes del sistema de dirección incluyen:
El objetivo básico de la dirección es garantizar que las ruedas apunten en la dirección deseada para mover el vehículo según sea necesario. Esto se logra normalmente mediante una serie de articulaciones, varillas, pivotes y engranajes. Uno de los conceptos fundamentales es el del 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 desplazamiento.
Los enlaces 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 una curva, la rueda interior se desplaza en una trayectoria de radio menor que la rueda exterior, de modo que el grado de convergencia adecuado para conducir en una trayectoria recta no es adecuado para las curvas. El ángulo que forman las ruedas en el plano vertical, conocido como ángulo de inclinación , también influye en la dinámica de la dirección, al igual que los neumáticos.
Dirección Ackermann
Dirección mediante manivela acodada
Dirección de piñón y cremallera
Dirección de piñón y cremallera corta
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 descritas por las ruedas traseras de un automóvil convencional. Si bien el vehículo se mueve a una velocidad constante, sus ruedas traseras internas y externas no lo hacen.
El giro del volante se mide a menudo en términos de la cantidad de vueltas completas de 360 grados para llegar de un tope a otro . Esto es cuando el mecanismo de entrada de la dirección se restringe en su límite mecánico desde el tope de giro a la derecha hasta el tope de giro a la izquierda.
Piñón y cremallera, bolas recirculantes, sinfín y sector.
Muchos coches modernos tienen un mecanismo de dirección llamado piñón y cremallera . El volante hace girar un engranaje de piñón, que mueve una cremallera hacia adelante y hacia atrás para dirigir las ruedas. Este mecanismo convierte el movimiento circular del volante en movimiento lineal , que se aplica a las ruedas del coche a través de tirantes y un muñón de dirección .
La dirección de piñón y cremallera presenta varias ventajas, como por ejemplo una "sensación de dirección" directa, lo que permite al conductor sentir mejor la carretera y tener un control más preciso sobre el movimiento del vehículo.
Los diseños más antiguos utilizan dos principios principales: el diseño de tornillo sin fin y sector y el de tornillo y tuerca. Ambos tipos se mejoraron reduciendo la fricción; en el caso del tornillo y la tuerca, se trata del mecanismo de bolas recirculantes , que todavía se encuentra en camiones y vehículos utilitarios. La columna de dirección hace girar un tornillo grande, que engrana con la tuerca mediante bolas recirculantes. La tuerca mueve un sector de un engranaje, haciendo que gire sobre su eje a medida que gira el tornillo; un brazo unido al eje del sector mueve el brazo de dirección , que está conectado al varillaje de dirección y, por lo tanto, dirige las ruedas. La versión de bolas recirculantes de este aparato reduce la considerable fricción colocando grandes cojinetes de bolas entre el tornillo y la tuerca. En cada extremo del aparato, las bolas salen de entre las dos piezas hacia un canal interno a la caja, que las conecta con el otro extremo del aparato. De este modo, se "recirculan".
El mecanismo de bolas recirculantes le da al conductor una mayor ventaja mecánica, lo que resulta en su uso en vehículos más grandes y pesados, mientras que el mecanismo de piñón y cremallera originalmente se limitaba a vehículos más pequeños y livianos; sin embargo, debido a la adopción casi universal de la dirección asistida , esto ya no se considera una ventaja importante, lo que lleva al uso creciente de mecanismos de piñón y cremallera en automóviles más nuevos. El diseño de bolas recirculantes también tiene un juego perceptible, o "punto muerto" en el centro, donde un pequeño giro del volante en cualquier dirección no mueve el aparato de dirección; esto se puede ajustar fácilmente a través de 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 usa 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 la ventaja mecánica.
El sinfín y sector era un diseño más antiguo, utilizado por ejemplo en vehículos Willys y Chrysler, y en el Ford Falcon (años 1960). Para reducir la fricción, el sector se reemplaza por un rodillo o pasadores giratorios en el brazo del eje del balancín.
En general, los vehículos más antiguos utilizan el mecanismo de bolas recirculantes y solo los más nuevos utilizan la dirección de piñón y cremallera. Sin embargo, esta división no es muy estricta y los sistemas de dirección de piñón y cremallera se pueden encontrar en los autos deportivos británicos de mediados de la década de 1950, y algunos fabricantes de automóviles alemanes no abandonaron la tecnología de bolas recirculantes hasta principios de la década de 1990.
Existen otros sistemas de dirección, pero no son habituales en los vehículos de carretera. Los juguetes para niños y los karts suelen utilizar un mecanismo de dirección muy directo en forma de una manivela acodada (también conocida comúnmente como brazo de dirección) acoplada directamente entre la columna de dirección y los brazos de dirección, y el uso de mecanismos 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 de juguete y los triciclos reclinados .
Dirección asistida
La dirección asistida ayuda al conductor de un vehículo a conducir dirigiendo parte de la potencia del motor para ayudar a girar las ruedas directrices sobre sus ejes de dirección. A medida que los vehículos se han vuelto más pesados y han pasado a tener tracción delantera , en particular utilizando geometría de desplazamiento negativo, junto con el aumento del ancho y el diámetro de los neumáticos, el esfuerzo necesario para girar las ruedas sobre su eje de dirección ha aumentado, a menudo hasta el punto en que se necesitaría un gran esfuerzo físico si no fuera por la asistencia eléctrica. Para aliviar esto, los fabricantes de automóviles han desarrollado sistemas de dirección asistida, o más correctamente, dirección asistida eléctrica, ya que en los vehículos de carretera tiene que haber un varillaje mecánico como medida de seguridad . Hay dos tipos de sistemas de dirección asistida: hidráulico y eléctrico/electrónico. También es posible un sistema híbrido hidráulico-eléctrico.
La dirección asistida hidráulica (HPS) utiliza la presión hidráulica suministrada por una bomba impulsada por el 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 solo necesita proporcionar asistencia cuando se gira el volante, mientras que la bomba hidráulica debe funcionar constantemente. En la EPS, la cantidad de asistencia se puede ajustar fácilmente según el tipo de vehículo, la velocidad de la carretera y las preferencias del conductor. Un beneficio adicional es la eliminación del riesgo ambiental que supone la fuga y el desecho del líquido de la 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 solo la dirección muy pesada (sin ninguna ayuda) sino también el propio sistema de asistencia eléctrica.
Dirección sensible a la velocidad
La dirección sensible a la velocidad permite una dirección muy asistida a bajas velocidades para mejorar la maniobrabilidad y una dirección ligeramente asistida a altas velocidades para mejorar la estabilidad. El primer vehículo con esta característica fue el Citroën SM con su sistema DIRAVI , que se vendió por primera vez en Francia en 1970. [6] El sistema de dirección hidráulica aplicaba fuerza sobre una leva de centrado que empujaba la cremallera de dirección y el volante hacia atrás hasta la posición recta. La fuerza de centrado aumentaba con la velocidad, lo que requería un mayor esfuerzo para girar el volante a velocidades mayores. [7]
Los sistemas de dirección asistida modernos sensibles a la velocidad reducen la asistencia mecánica o eléctrica a medida que aumenta la velocidad del vehículo, lo que proporciona 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. [8] [9] : 51:28
Dirección en las cuatro ruedas
Dirección en las cuatro ruedas dependiente de la velocidad.
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 para disminuir el radio de giro a baja velocidad.
Dirección activa en las cuatro ruedas
En un sistema de dirección activa en las cuatro ruedas, las cuatro ruedas giran al mismo tiempo cuando el conductor conduce. En la mayoría de los sistemas de dirección activa en las cuatro ruedas, las ruedas traseras son dirigidas por una computadora y actuadores. [10] Las ruedas traseras generalmente no pueden girar tanto como las ruedas delanteras. Puede haber controles para apagar la dirección trasera y opciones para dirigir solo 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, a veces crítico para camiones grandes, tractores, vehículos con remolques y automóviles de pasajeros con una gran distancia entre ejes, mientras que a velocidades más altas, tanto las ruedas delanteras como las traseras giran de la misma manera (controladas electrónicamente), de modo que el vehículo puede cambiar de posición con menos guiñada y una mejor acumulación de la aceleración lateral, mejorando la estabilidad en línea recta. [10] [11] De esta manera, el "efecto serpenteante" experimentado durante los viajes por autopista mientras se remolca un remolque de viaje se anula en gran medida. [ dudoso – discutir ]
La dirección en las cuatro ruedas encontró su uso más extendido en los camiones monstruo , donde la maniobrabilidad en arenas pequeñas es fundamental, y también es popular en vehículos agrícolas y camiones grandes. Algunos de los autobuses interurbanos europeos modernos también utilizan la dirección en las cuatro ruedas para ayudar a la maniobrabilidad en las terminales de autobuses y también para mejorar la estabilidad en la carretera. Mazda fue pionero en aplicar la dirección en las cuatro ruedas a los automóviles, mostrándola en su auto conceptual Mazda MX-02 de 1984, donde las ruedas traseras contradireccionaban a bajas velocidades. [12] 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 la tecnología fue el Peugeot 405 Turbo 16 , que debutó en el Pikes Peak International Hill Climb de 1988. [13]
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 discontinuó la tecnología a fines del año modelo 2005. [14] Nissan/Infiniti ofrecen varias versiones de su sistema HICAS como estándar o como opción en gran parte de su línea.
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 la 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, [15] [16] [11] como opción. Renault introdujo una dirección en las cuatro ruedas opcional llamada '4control' [17] [18] [19] en 2009, primero en el Laguna GT , que actualmente está disponible en las líneas de vehículos Talisman , [18] Mégane [17] y Espace [19] . En 2013, Porsche introdujo un sistema en el 911 Turbo como equipo estándar. [20] Desde 2016, el Panamera se ofrece con dirección en las cuatro ruedas opcional. [21] El Audi Q7 de 2014 se lanzó con un sistema opcional. [22] Los fabricantes japoneses también ofrecen vehículos del segmento de lujo equipados con dirección en las cuatro ruedas, como Infiniti en su modelo QX70 ('Rear Active Steering') [23] y Lexus en el GS. [24] Los fabricantes italianos han lanzado la tecnología en los años modelo 2016-17 con el Ferrari F12tdf , [25] el Ferrari GTC4Lusso [26] así como el Lamborghini Aventador S. [ 27]
Primer ejemplo de dirección en las cuatro ruedas. Fotografía de 1910 de un tractor Caldwell Vale de 80 hp en acción.
Mercedes-Benz Tipo G 5 de 1937 con dirección en las cuatro ruedas.
Sierra Denali con Quadrasteer , ángulo de dirección trasera.
Trolebús articulado de Arnhem que demuestra su dirección en las cuatro ruedas en los ejes delantero y trasero (2006).
Caja de dirección trasera del Honda Prelude Mk III
Dirección de cangrejo
La dirección en ángulo recto 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 en ángulo recto se utiliza cuando el vehículo necesita avanzar en línea recta pero en ángulo: al cambiar de carril en una autopista a gran velocidad, al mover cargas con una carretilla retráctil o durante una filmación con un carro para cámara.
La dirección de las ruedas traseras también se puede utilizar cuando las ruedas traseras no pueden seguir el camino tomado por las huellas de las ruedas delanteras (por ejemplo, para reducir la compactación del suelo cuando se utilizan equipos agrícolas rodantes).
Rodillo compactador tándem Hamm DV70 con dirección de cangrejo para cubrir la máxima superficie de la carretera (2010).
Aplicador de purines agrícolas utilizando dirección de cangrejo para minimizar la compactación del suelo (2009).
Dirección trasera pasiva
Muchos vehículos modernos [¿ período de tiempo? ] tienen dirección trasera pasiva. En muchos vehículos, al tomar curvas, las ruedas traseras tienden a desviarse 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 bujes para corregir esta tendencia y dirigir las ruedas ligeramente hacia el interior de la curva. Esto mejora la estabilidad del automóvil durante la curva. Este efecto se denomina subviraje por cumplimiento ; este, o su opuesto, está presente en todas las suspensiones. Los métodos típicos para lograr el subviraje por cumplimiento son utilizar un enlace de Watt en un eje trasero vivo o el uso de bujes de control de convergencia en una suspensión de viga de torsión . En una suspensión trasera independiente, normalmente se logra cambiando las tasas de los bujes de goma en la suspensión. Algunas suspensiones suelen tener sobreviraje por cumplimiento debido a la geometría, como los ejes rígidos Hotchkiss , los brazos semirremolque IRS y las vigas de torsión traseras, pero se pueden mitigar con revisiones de los puntos de pivote de la ballesta o del brazo arrastrado, o con enlaces de suspensión adicionales, o con una geometría interna compleja de los bujes.
La dirección trasera pasiva no es un concepto nuevo, ya que se ha utilizado durante muchos años, aunque no siempre se ha reconocido como tal.
Dirección articulada
Cargadora frontal con dirección articulada (2007).
La dirección articulada es un sistema por 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 las ruedas delanteras y traseras, dirigiendo así el vehículo. Este sistema no utiliza brazos de dirección, pivotes, 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 en las cuatro ruedas, ya que tanto el eje delantero como el trasero seguirán la misma trayectoria y, por lo tanto, girarán a la misma velocidad. Los dúmperes articulados tienen un rendimiento todoterreno muy bueno.
Las combinaciones de vehículo y remolque, como semirremolques, trenes de carretera , autobuses articulados y trolebuses de transporte interno, pueden considerarse vehículos articulados pasivamente.
En los automóviles, la dirección en las ruedas traseras tiende a ser inestable porque, en las curvas, la geometría de la dirección cambia, lo que reduce 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 el transporte de cargas pesadas 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 pueden girarse en diferentes ángulos para permitir curvas más cerradas, o en el mismo ángulo (dirección cangrejo) para mover la parte trasera del remolque lateralmente.
Dirección por cable
Vehículo lunar itinerante (LRV) de 1971 con controles de dirección mediante joystick.Concepto de "Dirección de doble palanca" del Honda EV-STER 2012.Remolque de transporte pesado con dirección en las cuatro ruedas controlado remotamente por un timonel que camina en la parte trasera del remolque (2008).
El objetivo de la tecnología de dirección por cable es eliminar por completo la mayor cantidad posible de componentes mecánicos (eje de dirección, columna, mecanismo reductor, etc.). La sustitución completa del sistema de dirección convencional por la dirección por cable presenta varias ventajas, como por ejemplo:
La ausencia de columna de dirección simplifica el diseño interior del coche.
La ausencia de eje de dirección, columna y mecanismo reductor de marchas permite un aprovechamiento mucho mejor del espacio en el compartimento del motor.
El mecanismo de dirección se puede diseñar e instalar como una unidad modular.
Sin conexión mecánica entre el volante y el volante, 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.
El sistema de 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. [29] El sistema de dirección por cable continuó ofreciéndose con el QX50 y el QX55, y a partir de 2022 se ofrece con el cupé Infiniti Q60 . [30]
Tradicionalmente, los automóviles cuentan con una columna de dirección colapsable (columna de dirección que absorbe la energía) que se colapsa en caso de un fuerte impacto frontal para evitar lesiones excesivas al conductor. Los airbags también suelen estar instalados de serie. Las columnas de dirección no colapsables instaladas en vehículos más antiguos muy a menudo empalaban a los conductores en choques frontales, especialmente cuando la caja o la cremallera de dirección estaban montadas delante de la línea del eje delantero, en la parte delantera de la zona de deformación . Esto era particularmente un problema en los vehículos que tenían un bastidor de chasis separado rígido sin zona de deformación. Muchas cajas o cremalleras de dirección de vehículos modernos están montadas detrás del eje delantero en el mamparo delantero, en la parte trasera de la zona de deformación delantera.
Las columnas de dirección plegables fueron inventadas por Béla Barényi 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? ] en los automóviles fabricados por General Motors después de una extensa y muy pública campaña de cabildeo llevada a cabo por Ralph Nader . Ford comenzó a instalar columnas de dirección plegables en 1968. [38]
Audi utilizó un volante retráctil y un sistema de tensado de cinturones de seguridad llamado procon-ten , pero desde entonces se ha descontinuado en favor de bolsas de aire y pretensores de cinturones de seguridad pirotécnicos.
Ciclos
Ver apartado § Bicicletas.
Dirección diferencial
La dirección diferencial es el principal medio de dirección de vehículos de orugas , como tanques y excavadoras; [39] [ página necesaria ] también se utiliza en ciertos vehículos con ruedas comúnmente conocidos como skid-steers , y se implementa en algunos automóviles, donde se denomina vectorización de par , para aumentar la dirección cambiando la dirección de las ruedas en relación con el vehículo.
Reglamento
En la Unión Europea, Rusia y Japón, el reglamento sobre vehículos 79 de la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa (CEPE) está relacionado con la dirección.
En América del Norte se introdujeron y se permitieron legalmente los sistemas de nivel 2 de “manos libres” o “hands-off” que permiten a los conductores retirar ambas manos del volante. El Super Cruise de General Motors es una de esas implementaciones. En esos diseños se emiten advertencias cuando el conductor desconecta su atención visual. [40]
En mayo de 2023, en Europa, el reglamento 79 de la CEPE sigue exigiendo que los sistemas de asistencia a la dirección indiquen a los conductores que no deben quitar las manos del volante. Estos sistemas se conocen como sistemas "hands-on". Con los sistemas de conducción asistida "hands-on", el propio sistema exige a los conductores británicos y europeos que mantengan una o ambas manos en el volante, al igual que en la conducción sin asistencia: al conducir con dirección asistida, si los conductores retiran ambas manos del volante, se produce una advertencia óptica después de los primeros 15 segundos y una advertencia acústica después de otros 15 segundos. La dirección asistida se desactiva después de 30 segundos adicionales. [40]
En el Reino Unido, los conductores deben controlar el vehículo en todo momento, y la Regla 160 del Código de Carretera ordena "conducir con ambas manos en el volante siempre que sea posible" y "utilizar (ADAS) de acuerdo con las instrucciones del fabricante". [40]
Bicicletas
La bicicleta se dirige girando el manillar y mediante la inclinación del ciclista y de la bicicleta: [41]
Al girar el manillar, la rueda delantera gira 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 de la rueda delantera con el suelo detrás del eje de dirección, que es el eje largo de la horquilla de la bicicleta que pasa por el centro de la rueda delantera. Este punto de contacto trasero se suma a los efectos de la inercia y el desplazamiento del centro de masas que afectan la dirección y la estabilidad de la bicicleta.
Inclinación del 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 las fuerzas laterales que dirigen la bicicleta.
Embarcación
Los barcos y las embarcaciones suelen gobernarse con un timón . Según el tamaño de la embarcación, los timones pueden accionarse manualmente o manejarse mediante un servomecanismo o un sistema de flaps o servoaletas . Se puede utilizar el remo para gobernar botes de remos mediante paladas específicas . Los barcos que utilizan motores fueraborda gobiernan haciendo girar toda la unidad motriz. Los barcos con motores intraborda a veces gobiernan haciendo girar solo la cápsula de la hélice (es decir, la unidad Volvo Penta IPS). 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 mayor fuerza de propulsión en el lado del barco opuesto a la dirección de giro. Las motos acuáticas se gobiernan mediante balanceo inducido por cambio de peso y vectorización del empuje del chorro de agua . [ cita requerida ]
El timón de un buque puede dirigir el barco solo cuando pasa agua sobre él. Por lo tanto, cuando un barco no se mueve con respecto al agua en la que se encuentra o no puede mover su timón, no responde al timón y se dice que ha perdido el gobierno . El movimiento de un barco a través del agua se conoce como hacer rumbo . Los barcos en los ríos siempre deben estar bajo propulsión, 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 del barco en respuesta al timón. Esto se llama tener "gobierno". [42]
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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 los mecanismos de dirección de piñón y cremallera
Documento técnico de 2002 sobre el diseño cinemático de los mecanismos de dirección de manivela acodada
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