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FORMACIÓN TÉCNICA ALINEACION

AUTOMOCION

UTILMADRID


PROGRAMA -  Alineación de Ruedas -  Finalidad de la alineación - La Suspensión -  La Dirección -  Geometría de giro -  El Paralelismo -  Altura de la cremallera


- Angulo de ca铆da. - Angulo de salida. - Angulo incluido. - Angulo de avance. - Deriva. - Secuencia de operaciones para realizar una correcta comprobaci贸n. - Determinaci贸n del punto medio de la direcci贸n.


Alineación de las Ruedas Tal vez lo que se conoce como “ alineacion de ruedas” se denominaria mejor como “ equilibrio de la direccion”, ya que la direccion correcta de un automovil implica un equibrio de la inclinacion del eje y de las ruedas delanteras con las fuerzas fisicas, tales como la gravedad, el impulso, la friccion, las fuerzas centrifugas, etc. Si el mecánico ha de ejecutar un trabajo correcto en el automóvil, debe saber que es lo que esta haciendo y porque. Por tal razón debe estudiar la teoría de que es lo que se requiere y como se logra el resultado deseado. No es preciso que necesariamente se convierta en un ingeniero, pero fuera de toda discusión, si debe comprender perfectamente bien lo que esta haciendo, ya que de lo contrario sus esfuerzos serian inútiles y peligrosos.


Ajuste y corrección ( importancia de la teoría ) Siempre debe tenerse presente que vamos a hacer los ajustes en un vehículo que no está en movimiento, pero que, sin embargo, estamos tratando de obtener las condiciones correctas en un vehículo que va a estar en movimiento. Un automóvil vació colocado en el equipo de alineación es una cosa. Un automóvil cargado corriendo por la carretera es otra cosa enteramente distinta. Es por ello que hacemos hincapié sobre la teoría del alineamiento de las ruedas. El mecánico debe saber porque esta haciendo varias cosas. Una completa compresión de los principios y suficiente imaginación para visualizar las condiciones de operaciones reales, son absolutamente esenciales para que el mecánico pueda corregir con todo éxito los defectos de la alineación. Las dificultades que presenta la dirección, como muchas otras dificultades que implica el funcionamiento del automóvil, rara vez se deben a un solo defecto. Casi siempre se trata de una combinación de varios defectos que, sumados, constituyen uno de dificultad mayor.


Combinaciones de Errores Por ejemplo, un brazo de la dirección ligeramente doblado en un lado, una fracción de un grado de una incorrecta inclinación de las ruedas delanteras en el otro lado, una rueda delantera con una presión de aire ligeramente menor y un resorte delantero débil en otro lado, un amortiguador trasero defectuoso en un lado y una rueda trasera desequilibrada en el otro lado, todo ello puede contribuir a ocasionar una dificultad seria. Se podrían citar otras combinaciones de defectos. Sin embargo, el punto es el que uno de estos defectos no ocasione una dificultad seria, pero si la puede ocasionar si existe una combinación de defectos. El mecánico, consecuentemente, debe tener los conocimientos suficientes y la habilidad mental para visualizar o captar el panorama completo en un solo tiempo.


Finalidad de la Alineación La alineación de ruedas tiene por objeto establecer una simetría de la convergencia parcial de las ruedas anteriores y posteriores con relación al eje geométrico central del vehículo. Hay tres líneas básicas de referencia para las mediciones: - Eje geométrico central del vehículo - Eje de empuje, línea imaginaria perpendicular al eje trasero en su punto medio. - Eje geométrico común, línea imaginaria que perpendicularmente pasa por los ejes delantero y trasero en su punto medio. Esta formado por la fusión del eje geométrico central y el eje de empuje de las ruedas traseras.


Eje geométrico central La convergencia parcial de las ruedas delanteras se ajusta tomando como referencia el eje geométrico central. Si el eje de empuje de las ruedas traseras crea un ángulo con el eje geométrico central tendremos: - Inestabilidad del vehículo. - Al desplazarse el vehículo en línea recta, la geometría de las ruedas delanteras y el volante de hallaran fuera de su punto medio.


Eje de empuje La convergencia parcial de las ruedas delanteras se ajusta con relación al eje de empuje de las ruedas traseras. La convergencia parcial de las ruedas traseras, se mide pero no se ajusta, aunque exista un ángulo de empuje. La geometría de las ruedas delanteras queda fuera de su punto medio ( cuando existe un ángulo de empuje). Queda asegurada la estabilidad y el centrado del volante. NOTA: El ángulo de empuje no debe ser superior a los valores de tolerancia. En teoría debe ser 0º.


La Dirección La misión de la dirección es la de orientar las ruedas directrices del vehículo. Podemos encontrar dos tipos de sistemas de dirección: -  Caja de dirección -  Cremallera de dirección. Una de esas condiciones es el centrado de la dirección entendiéndose como la simetría perfecta de los órganos de dirección respecto al eje central longitudinal del vehículo o eje de simetría del mismo.


Un sistema de dirección esta centrado cuando las prolongaciones de los brazos de acoplamiento convergen en el eje de simetría. (Teóricamente en el centro del puente trasero principio de Ackerman). Si por causa de golpes o deformaciones sufridas en accidentes o colisiones los brazos de acoplamiento no convergen en el eje de simetría, el comportamiento del vehículo se altera durante la marcha. No sigue una trayectoria recta, no se endereza tras una curva etc.


Caja de dirección -  Centrado de la dirección Las distancias A y A´ deben ser iguales, con una tolerancia de un hilo de rosca.


Cremallera de dirección •  - Centrado de la dirección. Las distancias A y A´ deben ser iguales, con una tolerancia de un hilo de rosca. Estos dos sistemas de dirección pueden estar dotados de asistencia.


Geometría de giro La geometría de giros esta conseguida por la orientación de los brazos de acoplamiento sobre la mangueta. Una modificación de los brazos de acoplamiento provoca: - Una variación del paralelismo. - Una variación de la geometría de giro. En una curva los círculos que describen cada una de las ruedas delanteras son diferentes pero los centros de ambas se encuentran en un mismo punto, que esta en la prolongación del eje trasero. Ello es debido a una geometría en el trapecio de la dirección (conjunto de brazos de acoplamiento, pivotes y barra de dirección).


Esa geometría hace que la rueda interior a la curva se incline mas que la exterior, formando un ángulo mayor. Por eso, cuando se toma una curva, la CONVERGENCIA va disminuyendo convirtiéndose en DIVERGENCIA. Cuando el trapecio de la dirección es alterado por causa de algún choque u otra circunstancia, con el resultado de una pequeña desviación de las ruedas, provoca un desgaste rápido de las bandas de rodadura. Para conseguir una mayor estabilidad en los virajes esta geometría suele ser modificada. Ya que a grandes velocidades, la fuerza centrifuga aplicada en cada una de las ruedas hace variar su trayectoria en un desplazamiento llamado deriva del neumático.


La situación del punto de convergencia influye en la actitud y sujeción de los vehículos en las curvas. Si el punto de convergencia se sitúa por detrás del eje trasero se consiguen unos ángulos de deriva mayores en las ruedas delanteras que en las traseras. Con lo que el vehículo tiende a abrirse en las curvas (traza un arco amplio) recibiendo el nombre de subvirador.


Por el contrario si el punto de convergencia esta por delante del eje trasero, el ángulo de deriva es mayor en estas ruedas que en las delanteras con lo que el vehículo tiende a virar mas (traza un arco mas cerrado) recibiendo el nombre de sobrevirador. Un vehículo sobrevirador resulta mas estable, ello se consigue aumentando la presión de los neumáticos en las ruedas traseras o situando el punto de convergencia por detrás del eje trasero


EL PARALELISMO Se entiende por paralelismo a la diferencia entre la parte delantera y trasera de las ruedas a la altura del eje de mangueta de un mismo eje. DIVERGENCIA La distancia A´(parte trasera de las ruedas) menor que A (parte delantera de las ruedas). La divergencia se representa con el signo “-” negativo. CONVERGENCIA La distancia A´(parte trasera de las ruedas) mayor que A ( parte delantera de las ruedas). La convergencia se representa con el signo “+” positivo.


Efectos del paralelismo Un desajuste del paralelismo provoca inestabilidad del vehículo y desgaste prematuro de los neumáticos. La convergencia penaliza mas el neumático derecho. La divergencia penaliza mas el neumático izquierdo. Altura de la cremallera El paralelismo varia con el asiento del vehículo por eso es necesario reducir al máximo la amplitud de esta variación colocando la cremallera de tal posición que, cualquiera que sea su altura con respecto al suelo, la variación del paralelismo sea la mínima posible. UNA VARIACION DESIGUAL -  Inestabilidad -  El vehículo se desvía hacia un lado en aceleración y hacia el otro en frenada. UNA VARIACION EXCESIVA - Desgaste prematuro de los neumáticos


Angulo de caída Angulo formado por la inclinación de la rueda y la vertical mirando el vehículo de frente. En ciertos vehículos, el fabricante no ha previsto su reglaje. Si el ángulo de caída esta fuera de los valores de tolerancia, es preciso observar la pieza de suspensión deformada y sustituirla. Para verificar la pieza deformada, se deberá medir el ángulo incluido. El ángulo de caída se determina: POSITIVO La parte superior de la rueda esta inclinada hacia el exterior del vehículo. NEGATIV0 La parte superior de la rueda este inclinada hacia el interior del vehículo CERO La rueda este vertical


Efectos sobre neumáticos Un ángulo de caída exagerado provoca un desgaste característico sobre un borde del neumático. Se distingue por ser liso sin asperezas. POSITIVO produce un desgaste por el borde exterior del neumático NEGATIVO produce un desgaste por el borde interior del neumático.

Efectos sobre el vehículo Diferencia superior a la 1º entre lado izquierdo Y derecho produce desviaciones en la trayectoria Recta del vehículo. POSITIVO El vehículo se desvía hacia el lado de caída mas Importante. NEGATIVO El vehículo se desvía hacia el lado de caída menos Importante.


Angulo de salida Angulo formado por la inclinación del pivote de mangueta y la vertical, mirando el vehículo de frente, la misión del ángulo de salida se puede resumir en dos puntos: - Reducir el ángulo de caída. - Hacer retornar a las ruedas a la línea recta después del giro.


Angulo incluido Es la suma del ángulo de caída y del ángulo de salida. Una variación del ángulo incluido permite conocer la pieza de suspensión defectuosa. Este ángulo debe mantenerse constante para pequeñas variaciones en la altura del bastidor, basándonos en esta propiedad podremos distinguir que elementos de los que forman la suspensión esta deformado. Siempre habrá que tener encuentra los valores originales establecidos por el fabricante para poder dictaminar que elemento esta defectuoso. A continuación se exponen varios ejemplos al objeto de clarificar estos conceptos. Partimos de los datos que establece el fabricante, estos son: Caída 1º Salida 14º Incluido 15º


CASO 1: Fabricante

Valor

Vehículo

Caída

Salida

14º

10º

Incluido

15º

15º

Variación

=


Vemos que la caĂ­da ha aumentado con respecto a los valores del fabricante, la salida ha disminuido de valor y el ĂĄngulo incluido mantiene su valor. Para que ocurra este caso el problema debe ser el brazo de suspensiĂłn inferior que esta doblado en sentido vertical.


CASO 2: Fabricante

Valor

Vehículo

Caída

-2º

Salida

14º

14º

Incluido

15º

12º

Variación

=


En este caso vemos que la caída pasa de positiva a negativa y que la salida se mantiene a) Sistema Macpherson Para que se mantenga la salida en este sistema la rotula inferior de suspensión y el anclaje superior del amortiguador deben estar situados en su posición original. Para que la caída pase a negativa, tiene que haber entrado hacia el interior la parte superior de la rueda y esto puede suceder por dos motivos. 1º Mangueta doblada 2º Tubo de amortiguador doblado


b) Doble brazo oscilante Para que esto ocurra en este sistema, el 煤nico elemento que debe estar deformado es la mangueta. Es una deformaci贸n muy rara, pues antes de deformar la mangueta doblar铆a el brazo de suspensi贸n o ambos.


CASO 3: Fabricante

Valor

Vehículo

Caída

Salida

14º

14º

Incluido

15º

20º

Variación

=


En este caso vemos que la caída pasa de positiva a mas positiva y que la salida se mantiene. a) Sistema Macpherson Para que se mantenga la salida en este sistema la rotula inferior de suspensión y anclaje superior del amortiguador deben estar situados en su posición original. Para que la caída pase a positiva tiene que haberse desplazado hacia exterior la parte superior de la rueda y esto solo puede suceder por dos motivos. 1º Mangueta doblada 2º Tubo de amortiguador doblado


b) Doble brazo oscilante Para que esto ocurra en este sistema el 煤nico elemento que debe estar deformado es la mangueta. Es una deformaci贸n muy rara, pues antes de deformar la mangueta doblar铆a el brazo de suspensi贸n inferior o ambos.


CASO 4: Fabricante

Valor

Vehículo

Caída

-4º

Salida

14º

19º

Incluido

15º

15º

Variación

=


En este caso vemos que la caída pasa de positiva a negativa y que la salida aumenta de valor. a) Sistema Macpherson Para que aumente la salida en este sistema la rotula inferior de suspensión tiene que desplazarse hacia el exterior o el anclaje superior del amortiguador debe estar situado fuera de su posición original. Para que la caída pase a negativa tiene que haberse desplazado hacia el interior la parte superior de la rueda y esto solo puede suceder por dos motivos.

1º Torreta del amortiguador fuera de su posición. 2º Anclaje del brazo inferior de suspensión desplazado hacia el exterior del vehículo o brazo de mayor longitud


b) Doble brazo oscilante Para que esto ocurra en este sistema el 煤nico elemento que debe estar deformado es el brazo superior de suspensi贸n. Es posible tambi茅n que se haya desplazado el anclaje del brazo inferior de suspensi贸n.


Angulo de avance Angulo formado entre la inclinación del eje de pivote y la verticalidad mirando el vehículo lateralmente. -  Favorece el retorno de las ruedas a la línea recta después del giro. -  La auto-estabilidad del vehículo Efecto sobre el vehículo Avance insuficiente Flotamiento del vehículo ( falta de estabilidad) Duración dura en los giros Falta de retorno. Avance excesivo Retorno de dirección brusco Avance Desigual Desvió hacia el lado de menor valor Inestabilidad en la dirección.


Efecto sobre los neumáticos Ninguno. Efectos sobre la dirección Variación de la convergencia o divergencia de las ruedas. Una modificación del valor del ángulo de avance, provoca automáticamente el desreglaje del calado de la cremallera (ajustable o no, según modelos). Efectivamente, una variación del ángulo de avance modifica la posición del brazo de acoplamiento de dirección con el consiguiente desplazamiento de la rueda girando hacia el interior o hacia el exterior según el caso.


Deriva Se ha podido demostrar experimentalmente que un neumático con una carga y sometido a un esfuerzo transversal, no se desplaza según su dirección inicial, sino siguiendo otra, que forma con la inicial un ángulo denominado de deriva. El ángulo de deriva es función del tipo de cubierta, por ello para una cubierta dada. Aumenta con: -  La velocidad y la fuerza lateral. Disminuye con : -  El aumento de la presión de inflado -  El aumento del ancho de llanta, En condiciones de circulación se pueden presentar dos casos, según se circule en línea recta o en curva se puede clasificar a los vehículos como se indica a continuación.


CIRCULACION EN CURVA Si la deriva en el eje delantero es mayor que en el trasero el vehículo es SUBVIRADOR. Si la deriva en eje delantero es menor que en el eje trasero el vehículo es SOBREVIRADOR. CIRCULACION EN RECTA Si la deriva en el eje delantero es mayor que en el trasero el vehículo es ESTABLE Si la deriva en el eje delantero es menor que en el trasero el vehículo es INESTABLE


El alineador Elementos del equipo - Elevador o foso, con platos m贸viles para las cuatro ruedas - Cuatro captadores - Bloqueador de volante - Bloqueador de freno - Base de datos instalada en el alineador


SECUENCIA DE OPERACIONES PARA REALIZAR UNA CORRECTA COMPROBACION. PRELIMINARES Es de vital importancia antes de proceder a la verificación o ajuste de la geometría de la dirección se observen los siguientes puntos del vehículo: - 

Presiones de neumáticos correctas.

- 

Comprobar las alturas de la suspensión iguales en el mismo eje.

- 

Comprobar que no existan holguras en los bujes ( Rodamientos).

- 

Comprobar que no existen holguras ni elementos en mal estado en el sistema de suspensión.

- 

Comprobar que no existen holguras ni elementos en mal estado en sistema de dirección


SECUENCIA Antes de proceder a determinar la alineación de ruedas es imprescindible seleccionar la información técnica que proporciona el fabricante sobre las cotas del vehículo, para ello tendremos que identificar inequívocamente el modelo del que se trata. Necesitamos al menos conocer la marca y modelo, año de fabricación, diesel o gasolina. Estos datos suelen ser suficientes para identificarlo, si bien en algunos equipos se pueden localizar con otros parámetros como numero de bastidor. Para localizar esta información nos ayudaremos del banco de datos de equipo o bien de los libros y programas técnicos que existen en el mercado. Una vez se han tomado las precauciones indicadas en el apartado anterior, referentes a NEUMATICOS, ALTURAS Y ESTADO DE LA SUSPENSION, ESTADO DE LA DIRECCION, la secuencia es la siguiente


1. 2. 3. 4. 5.

COMPENSACION DEL ALABEO LATERAL EN LAS CUATRO RUEDAS CONVERGENCIAS TOTAL Y PARCIALES EN EL EJE TRASERO CAIDAS, SALIDAS Y AVANCES DEL EJE TRASERO CONVERGENCIAS TOTAL Y PARCIALES EN EL EJE DELANTERO CAIDAS, SALIDAS Y AVANCES DEL EJE DELANTERO

Una vez bajado el vehiculo hay que bachearlo para que los elementos de la suspension y direccion vuelvan a su posicion normal de funcionamiento.


Bachear el vehiculo significa ejercer presion sobre la parte delantera y trasera del mismo para que las piezas del sistema de suspension y direccion recuperen su posicion de funcionamiento normal ya que al efectuar el alabeo y levantar el vehiculo las ruedas toman posiocion forzada que corresponderia a la maxima altura de la carroceria respecto al plano de apoyo de las ruedas, A continuacion se bloquean los frenos del vehiculo mediante un util que poseen los equipos de alineacion que se situa entre el asiento del conductor y el pedal de frenos. Para poder realizar la medicion de los angulos de salida y avance los equipos de medicion piden el girar 20 grados a uno y otro lado del eje de simetria longitudinal. ES condicion necesaria para efectuar esta medida indirecta que el punto de apoyo de la rueda sobre el firme no se desplace durante el giro. Este bloqueo de las ruedas se realiza mediante un util que se intercala entre el asiento del conductos y el pedal de freno estando este actuado.


COMPENSACION DEL ALABEO Tiene por objeto adaptar el equipo de medida a las deformaciones que presente la llanta. Es una operacion fundamental antes de iniciar la medida en cualquier equipo, ya que todos los captadores van sujetos a la llanta. Los equipos normalmente calculan el alabeo tomando mediadas en 4 puntos de la llanta, separados 90 grados aproximadamente, si bien hay equipos que realizan solo 2 medidas a 180 grados. Una vez que el equipo ha medido este dato, lo tendra en cuenta a la hora de calcular las cotas de la direccion. Como precaucion a la hora de alojar los captadores a la llanta es fundamental que se coloquen lo mejor posible, ya que un mal agarre puede falsear la medida real de alabeo de la llanta. El alabeo lateral, produciso en el neumatico puede ser problema de inflado, si es la llanta podemos encontrarnos con esta deformada. El alabeo radial (excentricidad) genera desequilibrio dinamico. Como limite de alabeo consideramos 1 grado si se trata del lateral y 2 mm si es radial.


DETERMINACION DEL PUNTO MEDIO DE LA DIRECCION En este punto hay que distinguir entre centrado del volante y centrado de la direccion. El centrado del volante esta referido al termino utilizado para determinar la posicion relativa del volante respecto al tablero de instrumentos, este debe ser visualizado correctamente sin que interfiera el volante en la vision de sus indicadores. Normalmente esta posicion se logra en la mayoria de los vehiculos mediante un estriado realizado en la columna de la direccion que permite modificar el calaje del volante colocando en una estria anyes o despues de la que estaba situado. Tambien hay que decir que hay vehiculos en los cuales no podemos hacer esta maniobra ya que en lugar de estrias llevan caras las cuales no nos lo permiten. En los vehiculos con Airbag si se puede hacer pero tenemos que tener mucha precaucion en la manipu;acion de los Airbag.


El centardo de la direccion esta referido al reparto del movimiento de la caja de direccion o de la cremallera, de tal forma, que los movimientos a uno y otro lado de esta posicion central, tengan el mismo desplazamiento angular de la biela de direccion, si es un mecanismo por caja de direccion, o desplazamiento longitudinal de la barar dentada, si es un mecanismo de cremallera. Un metodo practico para determinar el centro de la direccion es el siguiente Llevar e volante a tope de giro hacia un lado y marcar en la posicion de las doce del reloj (1), llevar la direccion a tope al otro lado contando el numero de vueltas y fracciones de vuelta dadas, en este punto marcar otra vez en la posicion de las doce (2). A partir de esta posicion contar en sentido contrario la mitad de vueltas totales Aproximadamente, llegados a este punto situar la linea imaginaria que pasa Por las dos marcas efectuadas anteriormente, 1 y 2 paralela a la horizontal o Perpendicular a ella segun la posicion en que hallan quedado dichas marcas.


EJE POSTERIOR


EJE ANTERIOR


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