Dirección por baches

El término "bump steer" describe la tendencia de la rueda de un coche a girar por sí sola a medida que se mueve a través del recorrido de la suspensión.

El efecto de dirección por baches provoca que un vehículo gire sobre sí mismo cuando una rueda choca contra un bache o cae en un hoyo o surco. Un efecto de dirección por baches excesivo aumenta el desgaste de los neumáticos y dificulta el manejo del vehículo en carreteras irregulares. Por ejemplo, si la rueda delantera izquierda pasa por encima de un bache, comprimirá la suspensión en esa esquina y girará automáticamente hacia la izquierda ( convergencia negativa), lo que hará que el coche gire momentáneamente hacia la izquierda sin que el volante intervenga. Otro ejemplo es que, cuando la mayoría de los vehículos se elevan del suelo, sus ruedas delanteras convergen notablemente.

La suspensión trasera se puede diseñar de varias maneras. Muchos vehículos modernos tienen diseños de suspensión trasera opuestos a la suspensión delantera: convergencia al bache y divergencia al bajar. También se pueden diseñar para tener muy poco o ningún efecto de dirección por bache. Los coches con ejes traseros rígidos, también conocidos como ejes sólidos , no presentan un verdadero efecto de dirección por bache, pero aún pueden causar algo de dirección al pasar por baches en una sola rueda, véase §  diferencia entre efecto de dirección por bache y efecto de dirección por balanceo . Si ambas ruedas de un eje rígido se mueven hacia arriba la misma cantidad, tienden a no girar.

La linealidad de la curva de dirección por baches es importante y depende de la relación de los brazos de control y los puntos de anclaje de la barra de acoplamiento , y la longitud de cada parte. A medida que la suspensión pasa por comprimirse y extenderse, cada parte sigue un arco que resulta en un cambio de longitud efectiva. Las partes más largas tienden a tener menos cambio en la longitud efectiva porque su radio de arco es mayor. Este es el factor determinante en el diseño de la dirección por baches. Otro factor que afecta la dirección por baches es la flexibilidad y deflexión de los bujes y la flexión de los brazos. Durante un giro, si algunos o todos los bujes se deflectan, entonces sus puntos de anclaje han cambiado. Si alguno de los brazos y barras de acoplamiento se flexiona, entonces su longitud efectiva cambiará resultando en un cambio de convergencia.

El efecto de dirección irregular puede ser un problema cuando se modifican los autos bajando o subiendo la altura, cuando un resorte se desgasta o se rompe, lo que provoca una disminución de la altura del vehículo , o si el vehículo está muy cargado. Al bajar o subir un auto, la convergencia de las ruedas cambia.

Cuando se baja o se sube un coche, es necesario realinearlo para evitar un desgaste excesivo de los neumáticos. Esto se consigue ajustando la longitud de la barra de acoplamiento de la dirección. Tras modificar la longitud de la barra de acoplamiento, también cambiarán los valores de la dirección por baches. En algunos casos, el coche tendrá menos variación de convergencia, lo que puede reducir el subviraje por balanceo y, por lo tanto, hacer que se sienta más inestable en las curvas. Otros vehículos, tras la bajada, mostrarán un aumento de la variación de convergencia en comparación con la configuración de serie, lo que provoca que el coche se sienta muy inestable en carreteras rectas y con baches, y al mismo tiempo, que le cueste girar, requiriendo más esfuerzo por parte del conductor debido al aumento del subviraje por balanceo .

Cuando un vehículo está muy cargado, su altura libre al suelo disminuye. Normalmente, los coches se cargan con objetos pesados ​​en el maletero, muchos pasajeros o remolcando un remolque, lo que afecta principalmente a las ruedas traseras. Cuando un coche está muy cargado (si no tiene un eje trasero rígido), la suspensión se comprime mucho para soportar la carga, lo que provoca una convergencia excesiva en las ruedas traseras. Esto causa un desgaste rápido de los neumáticos, puede hacer que el coche siga las grietas de la carretera y puede provocar que la temperatura de los neumáticos aumente más de lo normal debido al incremento de la fricción. La caída negativa también suele aumentar considerablemente. Esto provoca un desgaste muy elevado de la parte interior de los neumáticos traseros en un coche muy cargado o remolcando. Una de las razones por las que la mayoría de los camiones tienen suspensión trasera de eje rígido es porque evita por completo los cambios de convergencia y caída con la carga. Los coches con suspensión trasera multibrazo deben someterse a una alineación mientras están cargados si van a circular con cargas pesadas durante periodos prolongados.

Durante un bache, ambas ruedas se elevan simultáneamente. Al inclinarse el coche en una curva, la suspensión interior se extiende y la exterior se comprime. Normalmente, esto produce convergencia en una rueda y divergencia en la otra, generando así un efecto de dirección .

Los coches con ejes traseros rígidos, también conocidos como ejes sólidos, tienden a no tener un verdadero efecto de dirección por baches. Dado que ambas ruedas están conectadas a un único elemento rígido, no pueden tener ángulos de convergencia en condiciones normales. Por lo tanto, las suspensiones de eje trasero rígido están diseñadas para presentar subviraje por balanceo. Durante una curva, todo el eje gira ligeramente hacia el interior de la curva para que el coche no gire más bruscamente de lo previsto por el conductor (subviraje por balanceo). Es posible diseñar una suspensión de eje trasero rígido que presente sobreviraje por balanceo , pero es muy indeseable para su uso en carretera. El sobreviraje por balanceo se incorpora a veces en vehículos todoterreno extremos porque permite que las ruedas traseras ayuden a girar el vehículo de forma extremadamente brusca en terrenos estrechos.

La dirección en balanceo se suele medir en grados de convergencia por grado de balanceo, pero también se puede medir en grados de convergencia por metro de recorrido de la rueda.

La linealidad de la curva de dirección por baches es importante y depende de la relación entre los brazos de control y los puntos de anclaje de la barra de acoplamiento, así como de la longitud de cada pieza.

Si las ruedas no están correctamente alineadas, es necesario ajustar la longitud de la barra de acoplamiento. Por lo general, solo se requieren pequeños ajustes del orden de milímetros o dieciseisavos de pulgada.

El efecto de dirección por baches se puede ajustar moviendo cualquiera de los puntos de anclaje de los componentes de la suspensión delantera hacia arriba, abajo, adentro o afuera. Por ejemplo: supongamos que el punto de montaje de la barra de acoplamiento interior se mueve hacia arriba moviendo la cremallera o modificando el punto de montaje del brazo pitman o su caída. El resultado es que el arco de la barra de acoplamiento cambiará. Entonces será necesario cambiar la longitud de la barra de acoplamiento para que esté correctamente alineada, por lo que el radio del arco también cambiará. Si el radio del arco de la barra de acoplamiento es más largo que el de serie en una configuración de dirección delantera, entonces el coche tendrá más subviraje de convergencia. Si el mismo escenario se aplicara a un diseño de dirección trasera, entonces el coche exhibiría menos subviraje de convergencia. Esto se debe a que la longitud efectiva de las barras de acoplamiento se ve afectada por su longitud estática/radio de arco, sus puntos de anclaje y el ángulo de su arco durante cada fase del recorrido de la suspensión en relación con los brazos de control.

• dinámica vehicular

• "Neumáticos, suspensión y manejo" por John C. Dixon
• "Ingeniería de chasis" por Herb Adams

• Artículo de 2017 sobre el efecto de dirección inducida por baches utilizando la calculadora de geometría de la suspensión.
• Documento técnico de 2007 sobre el control de la dirección por impacto en tractores.
• Documento técnico de 2001 sobre la cinemática de la dirección de tractores, incluyendo la dirección por baches.