¿Como funciona la dirección? (Auto Parte 3) dirección y dirección asistida - La física de la rueda

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¿Qué es lo que ocurre cuando giramos el volante de nuestro automóvil? Descubrámoslo juntos en este nuevo video, en el cual os explicaremos todas las funciones del sistema de dirección.
Una característica fundamental de un automóvil es la posibilidad de poder mantener una dirección o de cambiarla. Todo ello resulta posible gracias al volante, que tiene la función de hacer cambiar la dirección de las ruedas delanteras de nuestro coche. Sin embargo, ¿por qué después de haber virado nuestro coche sigue una curva bien precisa y no procede a continuar en línea recta? Para poder responder a esta pregunta, vamos a tener que ponernos al corriente de toda la física de la rueda, una de las grandes invenciones del ser humano.
Si la rueda de nuestro automóvil gira consigo misma de manera perfecta, se debe a que su velocidad en contacto con la superficie es igual a cero. Pero a ver, ¿cómo puede una rueda tener una velocidad cero? Esto pasa porque la rueda presenta dos tipos de movimientos distintos: El movimiento que empuja al coche hacia delante (llamado velocidad de traslación); y el movimiento rotatorio alrededor de su eje (llamado velocidad de rotación). Debemos manifestar que estas dos velocidades tienen direcciones opuestas, y cuando las sumamos, estas se anulan creando así la susodicha velocidad cero justo en el punto de contacto entre la rueda y la superficie vial.
Este principio nos ayuda a entender mejor el mecanismo de la dirección.
Pongamos el caso que después de girar el volante, en lugar de girar; nuestro vehículo continúa circulando en línea recta, tirando para adelante. Cuando nos hallamos en esta situación, la dirección de la VELOCIDAD DE ROTACION esta inclinada mientras que la dirección de la VELOCIDAD DE TRASLACION todavía sigue derecha. Así pues, la velocidad en el punto de contacto no podrá nunca ser igual a cero, y esto es lo que nos llevara al deslizamiento de nuestro automóvil.
En consiguiente, es necesario que ambas velocidades sigan la misma dirección.
Todo ello solo será posible cuando el vehículo entero este dando vueltas en un punto central especifico. Las líneas perpendiculares de las dos ruedas traseras deben de hecho encontrar la línea perpendicular de las dos ruedas delanteras en esa posición exacta.
El sistema de dirección de nuestro automóvil permite que ambas ruedas traseras tengan el ángulo exacto de viraje. El sistema de Transmisión de Piñón y CREMALLERA representa la tipología de dirección más común en los automóviles. Justamente en el centro de este mecanismo encontramos la CREMALLERA, o sea un engranaje lineal anclado en tal modo que solo pueda efectuar movimientos en línea recta. Por otro lado, el PINÓN está conectado a la barra de dirección y es capaz de hacer mover la cremallera hacia la derecha y hacia la izquierda cada vez que giramos el volante.
Por otro lado, encajados en las ruedas encontramos a los brazos oscilantes, que pueden llevar a cabo un solo movimiento rotatorio a lo largo del eje esgrimido. Los brazos están conectados a su vez a la cremallera gracias a tirantes que tienen la tarea de transmitir el movimiento de traslación y el rotatorio.
Veamos ahora lo que ocurre cuando giramos con nuestro automóvil.
Como ya hemos manifestado anteriormente las ruedas traseras tienen dos ángulos de viraje distintos. Si observamos sus perpendiculares, en efecto podremos ver que siempre alcanzan el centro del lugar de rotación a lo largo de la perpendicular de las ruedas traseras. De este modo obtendremos un giro sin resbalón ni deslizamiento de los neumáticos.
El sistema de dirección que hemos expuesto hasta ahora es de tipo manual, pero en una gran parte de los automóviles el mecanismo que se utiliza es eléctrico, e este le llamamos dirección asistida. La dirección asistida tiene el cometido de facilitar la función de girar el volante haciéndolo más ligero y preciso.
Aquí podemos contemplar un ejemplo de dirección asistida cuyo motor Brushless gestiona la barra de dirección del volante y el piñón. El motor Brushless es capaz de girar todo el sistema en sentido de las agujas del reloj y también contrario a las agujas del reloj. Por contra una centralita electrónica decide el nivel de potencia que el motor debe transferir al sistema de dirección en base al ángulo de viraje, la velocidad de rotación del volante y a la velocidad del vehículo.

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