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ANGULO DE CAIDA

Viendo el vehculo de frente, es el ngulo entre la rueda y la perpendicular del suelo plano donde apoya

Con el vehiculo en posicin neutra, es decir no tiene ningn tipo de carga aplicada, o que rueda sin frenar, girar y acelerar, tericamente en este caso la cada debera ser de 0 para que la traccin o contacto con el suelo sea mximo, en condiciones de paso por curva, se tendra que conseguir que la rueda est lo ms plana posible con el suelo para tener el mximo de contacto con ste.

Se pueden dar 3 casos: Cada negativa: Cuando el ngulo de la rueda respecto a la vertical viene hacia el centro del vehculo, es decir la parte superior de la rueda esta ms cerca del centro que la inferior Cada positiva: Cuando el ngulo de la rueda respecto a la vertical va hacia el exterior del vehculo, es decir la parte superior de la rueda esta ms alejada que la inferior Cada neutra o 0: Cuando el ngulo respecto a la vertical son paralelos. Cada negativa, Aspectos positivos: Contrarresta la deriva o deformacin del neumtico y la inclinacin de la rueda en el balanceo del vehculo en las curvas, haciendo que en estas condiciones el neumtico apoye plano en el suelo. A ms fuerzas laterales y menos presin de neumtico: ms cada negativa tenemos que aumentar Cada negativa, Aspectos negativos: Desgaste desigual del neumtico, se gasta mas por la parte interior sobretodo si rodando en lnea recta el car tiene caida. Frenada menos potente en recta, al tener menos superficie de contacto con el suelo la frenada se ve reducida ligeramente, hay ms posibilidad de bloquear las ruedas Cada positiva, Aspectos positivos: Conduccin ms suave Cada positiva, Aspectos negativos: Desgaste desigual del neumtico, se gasta ms por la parte exterior y por lo tanto tambin aumentara ms la temperatura del neumtico. Frenada menos potente en recta, al tener menos superficie de contacto con el suelo la frenada se ve reducida ligeramente, hay ms posibilidad de bloquear las ruedas. Menor agarre en curva y mayor posibilidad de vuelco, la inclinacin positiva de las ruedas facilita a que el coche tenga tendencia a ir sobre 2 ruedas al tomar una curva

Como conseguimos y regulamos Cada en las ruedas Se puede regular en el car cross alargando o acortando las rotulas superiores e inferiores de las manguetas.

Tambin hay que decir que la cada es un parmetro cambia dinmicamente en funcin de: El recorrido de suspensin y geometra de trapecios El giro que aplicamos al volante debido el efecto ackerman, la salida y el avance. Cuando hay un balanceo del vehculo a la hora de tomar un curva, ste apoya mas con las ruedas exteriores que con la interiores y por tanto provoca que la suspensin de la parte exterior se comprima mas, y que la suspensin de la parte que apoya menos se extienda, (si en reposo el recorrido de suspensin no est extendida del todo) las regulaciones ptimas en este instante sera que las dos ruedas quedasen planas al suelo para lograr el mximo de traccin, para eso necesitamos la variacin de cada con el recorrido de suspensin. La variacin de la cada se puede conseguir haciendo el trapecio superior ms corto que el trapecio inferior dado que los anclajes de mangueta siguen el trazado de los radios r i R de la figura, y tambin se puede conseguir con una menor altura entre los anclajes de tringulos del chasis que en la altura de los anclajes en la mangueta.

Aqu tenemos un claro ejemplo de lo explicado sobre los radios, sobretodo con las diferencias de alturas entre soporte de chasis y soportes de mangueta:

Las diferentes posiciones que pueden haber en el trapecio superior, es para modificar el augmento de cada en el recorrido de suspensin, en la posicin inferior, augmenta ms que en la superior, la posicin se determina mediante el estado del suelo, que cunto ms deslizante es menos caida debe cager el car porque menores son las fuezas laterales en paso por curva. ANGULO DE SALIDA DE LA MANGUETA

Cuando la prolongacin del eje que pasa por el centro de las rotulas de la mangueta corta el suelo por el interior del eje de simetra de la rueda, se dice que la salida es positiva, una mayor inclinacin del pivote llegara a hacer que su prolongacin cortase el suelo por el exterior del eje de simetra de la rueda, en este caso es salida negativa. Si el eje de simetra que cruza las dos rotulas resultase perpendicular al suelo o paralelo al eje de simetra de la rueda, para orientar sta seria preciso un esfuerzo capaz de vencer el par resistente RxC, siendo R el rozamiento del neumtico contra el suelo. Cuanto ms corto sea el brazo C, menor ser el esfuerzo necesario para vencer este par resistente y, por tanto, para orientar la rueda; y si este brazo llegase a valer cero, solamente habra que vencer la resistencia opuesta por el rozamiento del neumtico sobre el suelo. Para anular este brazo de palanca C, bastar con que la prolongacin del pivote A sobre el que gira la rueda para orientarse pase por el centro de la superficie de contacto del neumtico sobre el suelo, y para ello es necesario darle la inclinacin adecuada para que forme un cierto ngulo con el eje de simetra de la rueda, lo que constituye una de las cotas de direccin ms importantes.

En la prctica se comprueba que es conveniente que la prolongacin del pivote A pase a una cierta distancia del centro D de la superficie de contacto del neumtico con el suelo, cortando al eje de simetra de la rueda por debajo de la superficie de contacto. Con ello se crea un par resistente que tiende a mantener la rueda en trayectoria recta cuando el paso por un obstculo tiende a desviarla de ella. La figura 10.2 ilustra este caso, en el cual, cuando la rueda encuentra un obstculo F en su trayectoria, tiende a desviarse de ella, apareciendo un momento resistente M , producto de FxB, que la hace regresar a su posicin automticamente una vez superado el obstculo. Es el efecto contrario al anteriormente al descrito. En los turismos el ngulo de salida toma un valor muy prximo a cero, e incluso puede llegar a ser negativo en muchos casos, por que mejora notablemente la estabilidad del vehculo en frenadas irregulares. Por ej. Si fallan los frenos o una rueda no tiene adherencia en la frenada, y se obtuvieran fuerzas de frenado diferentes, el tiro lateral del vehculo ser corregido. Efectivamente, con una salida negativa, la prolongacin A del pivote corta al suelo por el exterior y en la frenada como consecuencia de la aplicacion del esfuerzo F se genera un par que tiende a cerrar la rueda segn el sentido de la marcha. Este efecto contrarresta el tiro lateral del vehculo cuando los esfuerzos de frenado estn descompensados, como es el caso representado en la imagen, se comprende que la salida positiva produce lo contrario, aumentando el tiro lateral.

El ngulo de salida facilita la vuelta de la direccin a la posicin de Lina recta despus de un viraje, pues al girar el volante, la rueda gira sobre el pivote que est inclinado y tiende a hundirse en el suelo, como no puede hacerlo levanta el chasis, oponindose esto a su propio peso, por eso al soltar el volante la direccin vuelve a sus sitio de Lina recta debido al peso de la carrocera. La presin de las ruedas tiene gran influencia, pues si es baja la distancia desde el centro de contacto del neumtico hasta el suelo hasta el punto de corte de la prolongacin del pivote resulta mayor y aumenta el par resistente, de lo que cuesta ms girar en una curva. Se puede observar que la llanta en la posicin 1 (Fig. 10.6) est en el punto ms alto con relacin al suelo, o lo que es igual, producir la elevacin de la carrocera. Al accionar el volante, no slo se produce la orientacin de las ruedas, sino que, superando el peso del vehiculo, se produce la elevacin de la carrocera, lo que representa un esfuerzo adicional que debe realizar el conductor. Por otra parte, en cuanto se suelte el volante despus de la curva el propio peso retornar la direccin en lnia recta. Naturalmente cuanto mayores sean el peso y salida del mas costar girar.

CONVERGENCIAS

Viendo el vehiculo en planta, es decir desde arriba, es el paralelismo que existe entre las ruedas. Se pueden dar 3 casos: -Convergencia positiva: Es cuando el punto que une los dos ejes de las ruedas se cruza por la parte frontal del coche, dicho de otra forma cuando las partes frontales de las ruedas estn mas cerca entre si que las traseras. -Convergencia neutra: Cuando las ruedas son totalmente paralelas. -Convergencia negativa: Es cuando el punto que une los dos ejes de las ruedas se cruza por la parte trasera del coche, que es lo mismo que cuando las partes traseras de las ruedas estn mas cerca entre si que las frontales. Tambin hay que decir que la convergencia es un parmetro que al igual que la cada cambia dinmicamente en funcin de: El recorrido de suspensin y geometra de trapecios Posicin en el chasis y longitud de la cremallera de direccin Geometra de la mangueta Posicin y longitud de las bieletas, estas son las utilizadas para regularla El efecto ackerman Como afecta en el comportamiento? La convergencia positiva en ruedas delanteras: Direccin nerviosa pero efectiva La convergencia negativa en ruedas delanteras: Direccin suave pero de respuesta lenta. Aumenta el efecto ackerman, esto va bien en el contra volante La convergencia positiva en ruedas traseras: Hace el coche muy sobrevirador (irse de culo), puede ser interesante, pero en car cross no interesa por que al no llevar diferencial ya derrapa demasiado. La convergencia negativa en ruedas traseras: Evita el efecto sobrevirador pero un exceso desgasta mucho el exterior del neumtico y deja muy frenado el coche, por ejemplo si ests empujando el car cross con el motor parado, se nota mucho el freno producido por el arrastre de las ruedas de una convergencia demasiado negativa. La regulacin en las ruedas traseras se puede hacer con las dos rotulas inferiores en los trapecios, con lo que tambin se podra regular la cada en combinacin con la superior.

Una nota importante es que si hacemos los trapecios traseros superior e inferior con dos rotulas con unin a la mangueta cada uno dependiendo como el recorrido de suspensin puede forzar el trapecio y rtulas, conviene hacer el trapecio inferior con dos rotulas bien separadas y el superior slo con una. Esto es como los taburetes o sillas de tres o cuatro patas, los de tres patas siempre tocan las tres en el suelo, en cambio los de cuatro patas si alargo una pata otra no toca el suelo, esto me rompera los trapecios con el mnimo desajuste de las rtulas. Ejemplos de los dos casos comentados:

Para la circulacin en lnea recta, los efectos de empuje del motor y de la resistencia al avance opuesta por el vehculo se manifiestan de diversas formas, tendiendo a variar la convergencia. En un vehculo de propulsin trasera (fig. 10.18.), el empuje (St) de las ruedas traseras se transmite a las delanteras a travs del eje pivote, por lo que, el empuje (Sp) de cada rueda, junto con la resistencia (Rs) opuesta por ellas al avance, produce un par que tiende a abrir la rueda de su parte delantera; mientras que en los vehculos de traccin delantera el esfuerzo de rotacin trasmitido a la rueda produce un empuje (Sp) (fig. 10.19.), que en oposicin al resistente (Rm) aplicado en el eje del pivote, tiende a cerrar la rueda de su parte delantera.

Dependiendo de los valores de los ngulos de inclinacin de la rueda y avance, se obtiene un posicionamiento del pivote tal que su prolongacin corta el suelo generalmente en un punto (A) (fig. 10.20, izquierda) situado por delante y hacia la parte interna del centro (B) de la superficie de contacto del neumtico con el suelo. De ello resulta que si el vehculo es de propulsin trasera, el empuje que se transmite al eje (C) pasa de ste a la rueda por el pivote, en cuya prolongacin (A) se ejerce la fuerza (D) que tira de la rueda; pero como la resistencia a la rodadura (E) acta en el centro de la superficie (B), resulta un par de fuerzas (D x F) que tiende a abrir la rueda por su parte delantera, por lo que deber drsele convergencia para corregir esta tendencia. Esta convergencia debe ser tanto mayor cuanto ms adelantada y hacia el interior quede la prolongacin (A) del pivote, cuya posicin est determinada por los ngulos de inclinacin de rueda y avance, lo que quiere decir que la convergencia depender directamente de estas costas.

Si el valor del ngulo de inclinacin de rueda es muy grande (detalle de la derecha en la figura), la prolongacin del pivote corta el suelo a la izquierda del centro de la superficie de contacto del neumtico. En este caso, los efectos son contrarios a los sealados, pues el empuje (C) transmitido desde el eje de la rueda en la prolongacin (A) de su pivote, crea la fuerza (D) a la que se opone la resistencia a la rodadura (E), formando el par de fuerzas que hace a la rueda cerrarse por su parte delantera, por lo que deber drsele divergencia para corregir esta tendencia. En los vehculos de traccin delantera, el esfuerzo de traccin no se ejerce en el eje, sino en la rueda y directamente en el centro (B) de la superficie de contacto, de lo que resulta una fuerza opuesta a la (E), mientras que la resistencia a la rodadura aparece en (A), pero tambin de sentido contrario. Ello supone un comportamiento opuesto al de los vehculos de propulsin trasera, por lo cual los valores de convergencia resultan contrarios. As pues, el que la convergencia sea positiva o negativa (divergencia) no slo depende de los valores de inclinacin de rueda y avance, sino tambin de que el vehculo sea de traccin delantera o propulsin trasera.

AVANCE

Viendo el vehculo lateralmente, el avance es el ngulo comprendido entre la vertical y la lnea que pasa por el centro de las dos rtulas de la mangueta. El ngulo de avance contribuye a la estabilidad longitudinal del vehculo, junto con la cada y la salida Angulo demasiado grande o positivo resulta en: Este nos ayuda a que en el momento de soltar el volante, ste retorne solo a la posicin central. Tambin influye en la suavidad de la direccin cunto mayor es mas dura se vuelve la direccin. El avance aade cada linealmente a las ruedas, es decir por cada grado que giramos la direccin la cada aumenta o disminuye linealmente segn sea positivo o negativo Shimmy el sistema entra en resonancia Angulo demasiado pequeo resulta en: Direccin inestable Hace falta corregir continuamente Sobrevirador Por mucho que giremos las ruedas la cada que aade a las ruedas es prcticamente inapreciable Como conseguimos avance? El avance es un parmetro el cual hay que prever antes de disear los soportes de tringulos de suspensin ya que no se pueden efectuar grandes cambios. Se puede regular insertando arandelas con diferentes medidas en un lado u otro de soporte de los trapecios.

En las aplicaciones automovilsticas, el ngulo de avance hace que la prolongacin del pivote corte el suelo en un punto (1) (fig. 10.15.) por delante de la huella del neumtico, a una cierta distancia (B) del centro (O) de la misma. De esta manera, la rueda se orienta en los virajes sobre el punto (1) de corte con el suelo de la prolongacin del pivote, por lo que se ejerce sobre el centro (O) de la superficie de contacto del neumtico con el suelo, una accin de remolque, gracias a la cual (O) tiende a estar siempre en lnea recta por detrs de (1).

Cuando se gira el volante de la direccin para efectuar un viaje, como muestra el detalle de la figura, el centro (O) de la superficie de contacto del neumtico se desplaza y debido a la resistencia a la rodadura (R) aplicada en este punto y al empuje (S) aplicado en el punto (1), aparece un par de fuerzas de retorno (Mr) que tiende a llevar la rueda a la posicin de lnea, en la cual, por estar el centro (O) alineado con el punto de empuje (1), desaparece el par de reaccin. Se comprende que cuanto mayor sea el ngulo de avance ms grande es el brazo de palanca (B) y ms alejamiento del punto (O) se obtiene en el viraje, por lo que el par (Mr) resulta mayor, lo que supone una vuelta a la posicin de lnea ms enrgica; por el contrario, tambin resulta mayor el esfuerzo necesario para orientar las ruedas.

ACKERMAN

Si se pretende que todas las ruedas de un vehculo, en curva, estn sometidas a un movimiento de rodadura puro, sin deslizamiento, es necesario que las perpendiculares a las ruedas del automvil converjan en un nico centro instantneo de rotacin (CIR). Para eso la rueda interior a la curva tiene que girar ms que la exterior, aumentando esta diferencia cunto mayor sea el giro, esto es el efecto ackerman y se puede expresar con dos valores en grados girando las ruedas, considerando una fija en un giro de 20 en la exterior y la interior con los grados que est por ej. a 25.

En la marcha en lnea recta, las ruedas pueden tener convergencia o divergencia; pero en cuanto se inicia el viraje, progresivamente toman una posicin divergente, siempre ms acentuada con el aumento del ngulo de giro. Con el esquema siguiente de mangueta y bieletas de direccin (fig. 10.21), cuando se gira la direccin las dos ruedas toman ngulos de orientacin diferentes y adecuados a la curva por trazar. En la figura se observa cmo el brazo de acoplamiento derecho recorre una trayectoria que lo aleja de su eje longitudinal XX, mientras el izquierdo se acerca a su eje YY. Resulta con ello que mientras el brazo derecho recorre el arco (AB) creando un ngulo alfa, el izquierdo ha recorrido el arco (a1 B1), creando un ngulo alfa 1, menor que alfa. El mismo efecto se observa de modo ms evidente si se consideran los arcos (BC) y (B1c1) y los respectivos ngulos beta y beta 1.

Se puede concluir que en el sistema de paralelogramo articulado asimtrico se obtendr una diferencia de giro entre la rueda interna y la externa a la curva tanto mayor cuanto mayor sea sta. La condicin terica que liga la geometra de giro de las ruedas anteriores y directrices con la posicin de las posteriores, con el fin de no tener un deslizamiento transversal de estas ltimas es que la prolongacin de los brazos de acoplamiento se corte en el centro del eje trasero. el ngulo asumido por los brazos de acoplamiento, est en funcin de la batalla P y va C del vehculo. Este ngulo determina el radio de viraje mximo del vehculo, el cual debe ser tal que las ruedas puedan girar describiendo una circunferencia de dimetro cuatro veces mayor que la batalla del vehculo, para de esta forma facilitar las maniobras. Una nota importante es que si la cremallera est dispuesta por delante de la via de las ruedas delanteras, como en casi todos los car cross por razones de espacio, las bieletas de la mangueta tienen que estar abiertas siguiendo la misma lnea, esto me estuvo llevando de cabeza durante tres das por que en el prototipo 2 hice lo que seria la simetra de este esquema y me produca el efecto contrario.

POSICIN DE LOS SOPORTES DE LOS TRAPECIOS Dotando a los trapecios de inclinaciones adecuadas en su acoplamiento al chasis, se consigue reducir o aumentar el cabeceo de la parte delantera del vehculo en las frenadas y el encabritamiento en las aceleraciones. Para reducir estos efectos se dispone la fijacin del brazo inferior al chasis con una cierta inclinacin hacia delante, como muestra esquemticamente la figura 6.20, que viene determinada por los puntos (A) de una unin al mismo. De esta manera, la rtula (B) avanza cuando la carrocera se hunde bajo el efecto de una frenada brusca. Al mismo tiempo, en la accin de frenado el portamangueta (A) (fig. 6.21.) al que se une la pinza de freno (B), tiende a ser arrastrado por el disco (C), tirando de la rtula inferior hacia atrs, contrarrestando el efecto anterior. De esta manera quedan compensados ambos esfuerzos (fig. 6.22.) atenundose notablemente el cabeceo del vehculo en las frenadas.

En las aceleraciones bruscas, el tren delantero queda descargado de peso y, en consecuencia, la carrocera se levanta (fig. 6.23.) arrastrando con ella ambos brazos de suspensin, con lo cual la rtula inferior (fig. 6.24.) que ejerce la rueda sobre el portamangueta en las aceleraciones, quedando limitado el levantamiento de la carrocera por esta causa (efecto de encabritamiento).

DISTANCIA ENTRE AGUGEROS DE LLANTAS: yamaha blaster, con la distribucion de agujeros 4 x 100 con agujero central de 76 mm, para tuercas planas yamaha ( todos menos blaster) con la distribucion de agujeros 4 x 115 con agujero central de 90 mm, para tuercas planas. honda trx 200, 250, 300, 400, 450 fourtrax con la distribucion de agujeros 4 x 110 con bujes cnicos centradores y agujero central de 90 mm, para tuercas conicas. Suzuki ltr 450, ltz 400 con la distribucion de agujeros 4 x 110 con bujes cnicos centradores y agujero central de 90 mm, para tuercas conicas. kawasaki kfx 450 con la distribucion de agujeros 4 x 110 con agujero central de 90 mm, para tuercas planas. Cuatriciclos chinos panther, motomel, jaguar, zanella, pitbull, etc etc, con la distribucion de agujeros 4 x 110 con agujero central de 90 mm, para tuercas planas.

Fiat, Alfa Romeo y Lancia son totalmente similares tanto en 4 como en 5 agujeros, con una distancia entre agujeros de 4 x 98 y 5 x 98 y un dimetro de buje de 58 para ambos. Citroen y Peugeot son totalmente similares en 4 y 5 agujeros con una distancia entre ellos de 4 x 108 y de 5 x 98 con un dimetro de buje de 65 para 4 y 58 para 5. Ford tiene la misma distancia entre agujeros que citroen y peugeot con un dimetro interior inferios a 4 x 108 con un dimetro de buje de 63. En 5 agujeros la distancia es de 5 x 108 con un dimetro de buje de 63. Hay algunas excepciones como el Ford Prove que est equipado con mecnica Mazda y comparte medidas con los coches japoneses (5 x 114.3 con 62 de dimetro de buje). BMW tiene unas medidas incompatibles con todas las dems marcas en 5 tornillos 5 x 120 con un dimetro de buje de 74. Mercedes tiene una distancia entre agujeros de 112 x 5 con un dimetro de buje de 66.6, siendo compatible con algunos Audi, Volkswagen, Seat y Skoda. Rober, MG y Mini son compatibles con unas medidas comunes de 4 x 100 con un dimetro de buje de 56. Son compatibles con algunos Opel, Seat, Volkswagen, Skoda, Audi y Renault de 4 agujeros. Volkswagen, Seat, Skoda y Audi comparten las medidas de 4 x 100 con un dimetro de buje de 57 y 2 medidas en 5 agujeros: 5 x 100 y 5 x 112 con dimetro de buje de 57, con lo que nos encontraremos con llantas que son compatibles y llantas que no lo son. Opel tiene unas medidas en 4 agujeros de 4 x 100 con un dimetro de buje de 56, compatible con algunos Renault, Seat, Volkswagen, Skoda y Audi; y en 5 x 110 con un dimetro de buje de 65 compatibles con la marca SAAB. Las marcas japonesas como Toyota, Daewoo, Honda, Hiunday, Kia, Lexus, Mazda, Mitsubisu, Nissan, Suzuki y Subaru comparten las medidas de 4 x 100 con un dimetro de buje de 56, 5 x 100 con un dimetro de buje de 62 y 5 x 114,3 con un dimetro de buje de 62, por lo tanto hay que hacer muchas comprobaciones antes de saber si son compatibles."