Un volante (también llamado volante motriz , volante de mano o simplemente volante ) es un tipo de control de dirección en los vehículos .
Los volantes se utilizan en la mayoría de los vehículos terrestres modernos, incluidos todos los automóviles , autobuses, camiones ligeros y pesados de producción en masa, así como tractores . El volante es la parte del sistema de dirección que manipula el conductor; el resto del sistema de dirección responde a dichas acciones del conductor. Esto puede ser a través de contacto mecánico directo como en los engranajes de dirección de piñón y cremallera o de bolas de recirculación , sin o con la asistencia de dirección asistida hidráulica , HPS, o como en algunos automóviles de producción modernos con la asistencia de motores controlados por computadora, conocidos como energía eléctrica. direccion .
Cerca de principios del siglo XVIII, apareció una gran cantidad de embarcaciones marítimas que utilizaban el diseño del timón del barco , pero los historiadores no tienen claro cuándo se utilizó por primera vez ese enfoque de gobierno. [1] Los primeros automóviles se dirigían con un timón , pero en 1894, Alfred Vacheron participó en la carrera París-Rouen con un modelo Panhard de 4 CV al que había equipado con un volante. [2] Se cree que éste es uno de los primeros usos del principio. [3]
A partir de 1898, los coches Panhard et Levassor estaban equipados de serie con volantes. Charles Rolls introdujo el primer automóvil en Gran Bretaña equipado con un volante cuando importó un Panhard de 6 hp de Francia en 1898. [4] Arthur Constantin Krebs reemplazó el timón con un volante inclinado para el automóvil Panhard que diseñó para el París de 1898. Carrera Ámsterdam-París que se celebró del 7 al 13 de julio de 1898. [5]
En 1898, Thomas B. Jeffery y su hijo, Charles T. Jeffery, desarrollaron dos automóviles experimentales avanzados con un motor montado en la parte delantera y un volante montado en el lado izquierdo. [6] Sin embargo, el primer fabricante de automóviles adoptó un diseño más "convencional" de motor trasero y dirección de timón para sus primeros Ramblers producidos en masa en 1902. [6] Al año siguiente, el Rambler Modelo E se mantuvo prácticamente sin cambios, excepto que vino equipado con un timón a principios de año, pero con un volante a finales de 1903. [7] En 1904, todos los Ramblers tenían volante. [8] En una década, el volante había reemplazado por completo al timón en los automóviles.
Ante la insistencia de Thomas B. Jeffery, la posición del conductor también se trasladó al lado izquierdo del coche durante la producción del Rambler de 1903. [9] La mayoría de los demás fabricantes de automóviles comenzaron a ofrecer automóviles con volante a la izquierda en 1910. [10] Poco después, la mayoría de los automóviles en los EE. UU. se convirtieron al volante a la izquierda. [11]
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Los volantes para automóviles de pasajeros son generalmente circulares y están montados en la columna de dirección mediante un cubo conectado al anillo exterior del volante por uno o más radios (siendo las ruedas de un solo radio una excepción bastante rara). Otros tipos de vehículos pueden utilizar un diseño circular, una forma de mariposa o alguna otra forma. En países donde los automóviles deben conducir por el lado izquierdo de la carretera , el volante suele estar en el lado derecho del automóvil (volante a la derecha o RHD); lo contrario se aplica en países donde los automóviles circulan por el lado derecho de la carretera (volante a la izquierda o LHD).
Además de su uso en la dirección, el volante es la ubicación habitual de un botón para activar la bocina del coche . Los automóviles modernos pueden tener otros controles, como control de crucero , sistema de audio y controles telefónicos, así como levas de cambio , integradas en el volante para minimizar el grado en que el conductor debe quitar las manos del volante.
Los volantes eran rígidos y estaban montados sobre columnas de dirección no plegables . Esta disposición aumentaba el riesgo de empalar al conductor en caso de un accidente grave. La primera columna de dirección plegable se inventó en 1934, pero nunca se comercializó con éxito. [12] En 1956, Ford lanzó un volante de seguridad colocado muy por encima del poste con radios que se flexionaban, [13] pero la columna aún era rígida. En 1968, se implementaron regulaciones estadounidenses ( FMVSS Standard No. 204) sobre el movimiento hacia atrás aceptable del volante en caso de accidente. [14] Se requerían columnas de dirección plegables para cumplir con ese estándar. Antes de esta invención, el Citroën DS incorporaba un volante de un solo radio, curvado y descentrado, diseñado para desviar al conductor de la columna de dirección en caso de colisión. [15]
La dirección asistida le brinda al conductor un medio más sencillo mediante el cual se puede realizar la dirección de un automóvil. La dirección asistida moderna se ha basado casi universalmente en un sistema hidráulico, aunque los sistemas eléctricos están reemplazando constantemente esta tecnología. Se introdujeron sistemas de dirección asistida mecánica, como en los Studebakers de 1953 . [16] Sin embargo, han prevalecido los sistemas asistidos hidráulicamente.
Si bien otros métodos de dirección de automóviles de pasajeros han resultado de experimentos, por ejemplo, la dirección de "giro de muñeca" del concept car Mercury Park Lane de 1965 estaba controlada por dos anillos de 5 pulgadas (127 mm), [17] todavía no se ha implementado ninguno. con tanto éxito como el volante grande convencional.
Las regulaciones sobre automóviles de pasajeros implementadas por el Departamento de Transporte de EE. UU. exigían el bloqueo de la rotación del volante (o la transmisión bloqueada en "estacionamiento") para impedir el robo de vehículos de motor ; En la mayoría de los vehículos, esto se logra cuando se retira la llave de encendido de la cerradura de encendido . Ver bloqueo de dirección . [18]
El asiento del conductor, y por tanto el volante, está situado en el centro en determinados coches deportivos de altas prestaciones, como el McLaren F1 , y en la mayoría de los coches de carreras monoplaza.
Como los conductores pueden tener las manos en el volante durante horas, estos están diseñados teniendo en cuenta la ergonomía . Sin embargo, la preocupación más importante es que el conductor pueda transmitir eficazmente el par al sistema de dirección; Esto es especialmente importante en vehículos sin dirección asistida o en el raro caso de pérdida de asistencia de dirección. Un diseño típico de volantes circulares es un aro de acero o magnesio con un agarre de plástico o caucho moldeado sobre y alrededor. Algunos conductores compran fundas de volante de vinilo o tela para mejorar el agarre o la comodidad, o simplemente como decoración. Otro dispositivo utilizado para facilitar la dirección es la perilla brodie .
Un dispositivo similar en los aviones es el yugo . Los buques de agua que no se gobiernan desde un timón montado en la popa se dirigen con el timón del barco , lo que puede haber inspirado el concepto del volante. El volante es mejor que otras interfaces de usuario y ha persistido porque la conducción requiere información precisa que sólo proviene de una interfaz grande. [19]
Los primeros coches de Fórmula Uno utilizaban volantes tomados directamente de coches de carretera. Normalmente estaban hechos de madera (lo que requería el uso de guantes de conducir ) y, en ausencia de restricciones de embalaje, tendían a tener un diámetro lo más grande posible, para reducir el esfuerzo necesario para girar. A medida que los coches se hicieron cada vez más bajos y las cabinas se estrecharon a lo largo de las décadas de 1960 y 1970, los volantes se hicieron más pequeños para caber en el espacio más compacto disponible. [20]
El número de radios del volante cambia continuamente. La mayoría de los primeros coches tenían volantes de cuatro radios. [21]
Un volante Banjo era una opción en los primeros automóviles. [22] Son anteriores a la dirección asistida. Los radios de alambre servían de amortiguador o amortiguador entre las manos del conductor y el tambor de la carretera. La mayoría eran de 3 o 4 radios hechos de cuatro o cinco cables en cada radio, de ahí el nombre "Banjo".
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La rueda basculante original fue desarrollada por Edward James Lobdell a principios del siglo XX. [23] La División Saginaw de General Motors introdujo una rueda basculante de 7 posiciones en 1963 para todas las divisiones de automóviles de pasajeros, excepto Chevrolet, que recibió la rueda basculante en 1964. [24] Esta rueda basculante también se suministró a otros fabricantes de automóviles estadounidenses ( excepto Ford). [25] Originalmente una opción de lujo en los automóviles, la función de inclinación ayuda a ajustar el volante moviéndolo a través de un arco en un movimiento hacia arriba y hacia abajo. Los volantes inclinables dependen de una junta de trinquete ubicada en la columna de dirección, justo debajo del volante. Al desactivar el bloqueo del trinquete, la rueda se puede ajustar hacia arriba o hacia abajo mientras la columna de dirección permanece estacionaria debajo de la articulación. Algunos diseños colocan el pivote ligeramente hacia adelante a lo largo de la columna, lo que permite una buena cantidad de movimiento vertical del volante con poca inclinación real, mientras que otros diseños colocan el pivote casi dentro del volante, lo que permite ajustar el ángulo del volante con Casi no hay cambios en su altura.
Por el contrario, una columna de dirección ajustable permite ajustar la altura del volante con sólo un pequeño y útil cambio en la inclinación. La mayoría de estos sistemas funcionan con cerraduras de compresión o motores eléctricos en lugar de mecanismos de trinquete; este último puede ser capaz de desplazarse a una posición memorizada cuando un conductor determinado utiliza el automóvil, o de moverse hacia arriba y hacia adelante para entrar o salir.
Muchos automóviles británicos de antes de la guerra ofrecían volantes telescópicos que requerían aflojar una contratuerca antes del ajuste, y muchos usaban el Douglas ASW (volante ajustable). [23] [26] En 1949, el Jaguar XK120 introdujo un nuevo volante suministrado por Bluemel que era ajustable por el conductor simplemente aflojando una manga alrededor de la columna con la mano. [27] El Ford Thunderbird 1955-1957 tenía un diseño similar con 3 pulgadas (76 mm) de recorrido total. [28] [29] En 1956, el recorrido se limitó a 2 pulgadas (51 mm). Bernard Maurer, de la División de Engranajes de Dirección Saginaw de General Motors (ahora Nexteer Automotive ), presentó una patente sobre un volante telescópico en julio de 1942 , pero GM no ofrecería un volante telescópico propio hasta el debut del volante telescópico opcional ofrecido. en los Corvette y Corvair de 1965 , y la rueda telescópica/inclinable opcional en los Cadillacs de 1965 . La columna GM se liberó girando un anillo de bloqueo que rodeaba el cubo central y ofrecía un rango de ajuste de 3 pulgadas (76 mm).
Introducido en el Ford Thunderbird de 1961 y disponible en otros productos Ford a lo largo de la década de 1960, el volante abatible permitía que el volante se moviera 9 pulgadas (229 mm) hacia la derecha cuando el selector de transmisión estaba en estacionamiento, para Facilitar la entrada y salida del conductor. [23] [30]
Introducido por Ford en 1967 después de las actualizaciones de los requisitos de las Normas federales de seguridad de vehículos motorizados . Aunque se trataba de una actualización del volante abatible, que no cumplía con los estándares de seguridad actualizados, ofrece movimiento limitado pero mayor comodidad debido a la función de desplazamiento automático respecto a su predecesor. [31]
Algunos volantes se pueden montar en un cubo desmontable, también conocido como cubo de liberación rápida. A continuación, el volante se puede quitar sin necesidad de herramientas, simplemente pulsando un botón. El sistema se utiliza mucho en coches de carreras con espacios reducidos, para facilitar la entrada y salida del conductor, y también en otros coches, como dispositivo antirrobo. [32] El conector de liberación rápida suele ser específico de la marca, y algunas marcas son intercambiables. El patrón de montaje más común es 6 × 70 mm, [33] , que denota un patrón de círculo de pernos con seis pernos colocados a lo largo de un círculo de 70 mm de diámetro. [34] Otros ejemplos de patrones de pernos comunes son 3 × 1,75 pulgadas (44,45 mm), 5 × 2,75 pulgadas (69,85 mm), 6 × 74 mm y 6 × 2,75 pulgadas (69,85 mm). [33] El cierre rápido en sí suele ser propietario. [ cita necesaria ]
El volante debe usarse con movimientos estratégicos de la mano y la muñeca en movimientos giratorios. Se debe tener precaución y cuidado para garantizar la seguridad de las extremidades. Los movimientos constantes utilizados deben realizarse con precaución. "La postura correcta del sistema mano-brazo al utilizar herramientas manuales es muy importante. Como regla general, la muñeca no debe estar doblada, sino mantenida recta para evitar el esfuerzo excesivo de tejidos como los tendones y las vainas tendinosas y la compresión de los nervios y la sangre. vasos." [35]
El acto de girar el volante mientras el vehículo está parado se llama dirección en seco . En general, se recomienda evitar la dirección en seco, ya que ejerce presión sobre el mecanismo de dirección y provoca un desgaste excesivo de los neumáticos.
El primer botón añadido al volante fue un interruptor para activar la bocina eléctrica del coche . Tradicionalmente ubicado en el cubo del volante o en la almohadilla central, el interruptor de la bocina a veces se colocaba en los radios o se activaba mediante un anillo decorativo de la bocina que evitaba la necesidad de alejar la mano del aro. Las conexiones eléctricas se realizan mediante un anillo colector . Otro desarrollo, el volante Rim Blow , integró el interruptor de la bocina en el aro del volante.
En 1966, Ford ofreció la opción de control de velocidad Highway Pilot, [36] con interruptores basculantes montados en el volante, en su Thunderbird . Excepcionalmente, el Thunderbird también aplicó ligeramente los frenos e iluminó las luces de freno cuando el Retard se presionó continuamente con el control de crucero encendido, pero no activado.
En 1974, Lincoln agregó dos interruptores basculantes en el volante para activar varias funciones de control de crucero en el Continental y el Continental Mark IV. [37] En 1988, Pontiac ofreció un volante con 12 botones que controlaban varias funciones de audio en el Trans-Am, [38] 6000 STE y Bonneville .
En la década de 1990, comenzaron a aparecer una proliferación de nuevos botones en los volantes de los automóviles. Los ajustes remotos o alternativos podrían incluir el audio del vehículo , el teléfono y la navegación con control por voz . A menudo, se utilizan ruedas de desplazamiento o botones para establecer niveles de volumen o desplazarse por menús, cambiar estaciones de radio o pistas de audio. Estos controles pueden utilizar interfaces universales, [39] cableadas o inalámbricas.
Hay controladores de juegos disponibles para máquinas recreativas , computadoras personales y juegos de consola que están diseñados para verse y sentirse como un volante y destinados a usarse en juegos de carreras . Un ejemplo temprano es Telstar Arcade , que incluía una rueda en 1977 para usar en el juego Road Race que venía incluido. [40] Algunos volantes de juegos modernos emplean retroalimentación de fuerza para simular la retroalimentación táctil que un conductor real siente desde un volante, así como botones para permitir más entradas.
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