Punta del pie (automotriz)

En ingeniería automotriz , la convergencia , también conocida como alineación , ^{[ 1 ]} es el ángulo simétrico que cada rueda forma con el eje longitudinal del vehículo, en función de la geometría estática y los efectos cinemáticos y de flexibilidad. Esto se puede contrastar con la dirección , que es el ángulo antisimétrico, es decir, ambas ruedas apuntan hacia la izquierda o la derecha, en paralelo (aproximadamente). La convergencia negativa, o divergencia , es cuando la parte delantera de la rueda apunta lejos de la línea central del vehículo. La convergencia positiva, o convergencia , es cuando la parte delantera de la rueda apunta hacia la línea central del vehículo. ^{[ 2 ]} Históricamente, y todavía comúnmente en los Estados Unidos, la convergencia se especifica como la distancia perpendicular (a la línea central del vehículo) entre la línea central de la rueda y una línea imaginaria que pasa por el centro de rotación, paralela a la línea central del vehículo, medida a la altura del eje, en el borde exterior de la rueda. Dado que el valor de convergencia en ese caso depende del diámetro del neumático, la especificación de convergencia de dimensión lineal para un vehículo en particular puede especificarse para tamaños de neumáticos específicos o rangos de tamaños de neumáticos; ^{[ 3 ]} mientras que un ángulo de convergencia es independiente del tamaño del neumático.

En un vehículo de tracción trasera , una mayor convergencia delantera proporciona mayor estabilidad en línea recta, aunque a costa de una menor respuesta en las curvas. Los vehículos de alto rendimiento pueden tener una convergencia delantera nula o incluso una ligera divergencia para una mejor respuesta a las órdenes de dirección. Una mayor convergencia delantera incrementa ligeramente el desgaste de los neumáticos, ya que estos se encuentran en condiciones de ligero deslizamiento lateral cuando el volante está recto. En los vehículos de tracción delantera , la situación es más compleja. Una mayor convergencia trasera proporciona mayor estabilidad en las curvas.

La convergencia suele ser ajustable en los automóviles de producción, aunque el ángulo de avance y el ángulo de caída a menudo no lo son. El mantenimiento de la alineación del tren delantero , que antes requería los tres ajustes, actualmente solo implica ajustar la convergencia; en la mayoría de los casos, incluso en un automóvil donde el avance o la caída son ajustables, solo será necesario ajustar la convergencia. La convergencia puede ajustarse únicamente en las ruedas delanteras.

Un concepto relacionado es que la convergencia adecuada para la circulación en línea recta de un vehículo no será la correcta al girar, ya que la rueda interior debe recorrer un radio menor que la rueda exterior; para compensar esto, el sistema de dirección generalmente se ajusta más o menos a la geometría de dirección de Ackermann , modificada para adaptarse a las características de cada vehículo.

Las ruedas delanteras de los vehículos ferroviarios suelen tener una convergencia de 6  mm por  metro. A diferencia de otros tipos de material rodante , los vehículos ferroviarios no siempre comparten un eje común entre las ruedas, y este ángulo de convergencia evita que el vehículo se desvíe al circular sobre raíles.

Cuando una rueda se ajusta con cierto ángulo de caída , la interacción entre el neumático y la superficie de la carretera hace que la rueda tienda a girar en una curva, como si fuera parte de una superficie cónica ( empuje de caída ). Esta tendencia a girar aumenta la resistencia a la rodadura , así como el desgaste del neumático. Un pequeño grado de convergencia (convergencia negativa para caída negativa, convergencia positiva para caída positiva) anulará esta tendencia a girar, reduciendo el desgaste y la resistencia a la rodadura. En algunos vehículos de competición, como los karts , especialmente donde la potencia es extremadamente limitada y está estrictamente regulada por las reglas del deporte, estos efectos pueden ser muy significativos en términos de competitividad y rendimiento. La convergencia y la divergencia proporcionan estabilidad a la dirección.

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