Caster y Camber

GUÍA DE LABORATORIO

SDS3201-L16O ALINEACION ( SALIDA A TERRENO) CARRERA: 41703 ING. DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA. 41803 TECNICO EN MECANICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRONICA. ASIGNATURA: SDS2201 SISTEMA DE DIRECCION Y SUSPENSION SEMESTRE:

II

PROFESOR: JULIO CABALLERIA

I.

INTRODUCCIÓN. Este proceso de alineamiento es de vital importancia en el estado de la dirección de un vehículo, la determinación de la alineación es el resultado entre las exigencias funcionales y la necesidad de limitar los desgastes de los neumáticos que son producidos por las desviaciones de la posición teórica. Debido a que este método es el encargado de corregir los ángulos, o mejor dicho, la geometría del tren delantero. Por ésta razón, el alumno debe conocer la máquina alineadora y entender su función, además debe saber montar los elementos que ésta posee en el vehículo e ingresar los datos según los pida la máquina. Todo conlleva a que el alumno deberá corregir los ángulos básicos de la alineación adecuadamente dejándolo dentro de los rangos permitidos por el fabricante.

II.

OBJETIVOS.

El alumno logrará tener una práctica de alineamiento del vehículo, que es de gran importancia corregir estos ángulos y saber precisamente donde corregirlos y con los instrumentos o herramientas adecuadas, con la debida y rigurosa seguridad. Por lo cual adquirirá más destreza al poder saber como se desarrolla este trabajo en el mismo taller.

II.

DURACIÓN. No presenta una duración definida

III.

REQUISITOS. No existen pre-requisitos.

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V.

BIBLIOGRAFÍA: Circuitos de fluidos, suspensión y dirección, J.M. Alonso, (Paraninfo). Capítulo 12. Páginas desde la 268 hasta 273 Material topclass de intranet, Duoc Uc Unidad 3 Sesión 11

VI

MARCO TEORICO Alinear las ruedas es asegurarse de que los neumáticos funcionen de forma paralela entre ellos, y que se apoyen en la carretera de acuerdo con el ángulo apropiado. Esto se lleva a cabo ajustando los ángulos entre la suspensión y las piezas de la dirección, las ruedas y el chasis del vehículo. La conducción diaria, con los choques y golpes asociados, hace que los ángulos de los neumáticos pierdan la alineación. Cuando eso ocurre, notará que el vehículo no tiene buena maniobrabilidad o que los neumáticos no se gastan de forma uniforme. Una correcta alineación consiste en balancear todas las fuerzas por fricción, gravedad, fuerza centrífuga e impulso mientras el vehículo se desplaza. Todos los componentes de la suspensión y del sistema de dirección deben de conformar y ser ajustados de acuerdo a especificaciones prescritas. La combinación de todas estas especificaciones en un vehículo se conoce como alineación. Una alineación apropiada logrará que el vehículo al desplazarse lo haga suavemente, las ruedas mantengan agarre apropiado al pavimento y en línea recta o curva mantenga buena estabilidad. También eliminará fricción innecesaria con el pavimento, lo cual causa desgaste anormal en las llantas. ¿Cuáles son algunas señales de que el vehículo necesita alineación de las ruedas? La mayoría de esas señales son muy fáciles de detectar, por ejemplo Desgaste de neumáticos poco común: los neumáticos se gastan en bandas diagonales en los bordes o a través de la banda de rodamiento, o no es uniforme con bordes biselados las bandas de rodamiento. Sensación extraña en la dirección. La dirección se siente más dura de lo que habitualmente está, o la rueda no vuelve al centro de posición cuando se libera. El volante de la dirección tira hacia un lado cuando las ruedas delanteras están en línea recta hacia adelante. El vehículo tira hacia un lado cuando conduce, o tiende a zigzaguear, o tiene vibraciones en el extremo delantero.

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Es necesario entender los principios básicos de la geometría de un vehículo automotriz para comprender los procedimientos empleados durante el proceso de alineación. La alineación de las ruedas se realizará después y sólo entonces de haber llevado a cabo una minuciosa verificación de los componentes del vehículo poniendo en práctica las reparaciones que hayan aparecido como necesarias. El estado de los componentes de la suspensión y la alineación de las ruedas tienen una total dependencia entre sí, ya que: A.

Los componentes de la parte anterior no funcionarán correctamente y no tendrán la duración normal, a menos que estén alineados con precisión.

B.

La precisión lograda en una buena alineación desaparecerá en el momento que se utilice el vehículo, si los componentes de la suspensión y el mecanismo de la dirección están demasiado flojos para mantener la alineación dentro de las especificaciones exigidas por el fabricante.

Ángulos fundamentales de alineación Los ángulos fundamentales de alineación,están incluidos en el diseño del vehículo con el objeto de distribuir convenientemente el peso sobre las ruedas, facilitar la dirección, y obtener la condición óptima de desplazamiento. Los ángulos fundamentales de alineación y las líneas a que estos están referenciados son los siguientes: 1. CASTER (Ángulo de avance del pivote) 2. CAMBER (Ángulo de caída) 3. TOE (Ángulo de convergencia o divergencia) 4. SAI / KPI (Inclinación del eje de dirección) 5. ÁNGULO INCLUIDO (SAI ± Camber) 6. ÁNGULOS DE RADIO DE GIRO (Divergencia en virajes) 7. SET BACK (Diferencia coaxial de ejes) 8. SCUB RADIUS (Radio de pivoteo) 9. ÁNGULO DIRECCIONAL (Ángulo direccional de eje trasero) 10. LÍNEA CENTRAL DEL VEHÍCULO 11. LÍNEA GEOMÉTRICA CENTRAL 12. LÍNEA DIRECCIONAL DEL EJE TRASERO 13. CRADLE ADJUSTMENT 14. VERTICAL (La vertical natural) 15. PARALELISMO TOTAL

CASTER: es la inclinación, con respecto a la vertical natural, del eje de giro hacia delante (-) o hacia atrás (+) medida en grados. Este angulo Proporciona estabilidad direccional y facilita la dirección.

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El caster positivo, al proyectar hacia adelante el eje geométrico de giro y establecer el punto de carga adelante del punto de contacto de la rueda sobre el pavimento, imparte a las ruedas la tendencia a mantenerse orientadas con la fuerza direccional del vehículo, aproximadamente hacia adelante. no es un ángulo de desgaste de llantas.

Los efectos de un caster incorrecto son los siguientes: INSUFICIENTE: a-

Reduce la estabilidad direccional a alta velocidad.

b-

Reduce el esfuerzo direccional requerido a baja velocidad.

EXCESIVO: a-

Aumenta la estabilidad direccional a alta velocidad.

b-

Aumenta el esfuerzo direccional requerido a baja velocidad.

c-

Puede causar vibraciones a alta velocidad.

CAMBER: es una medida angular que representa la inclinación de la parte superior de las ruedas, hacia fuera (+) o hacia adentro (-), a partir de la vertical, vista desde el frente del vehículo. Distribuir el peso del vehículo sobre la superficie de las llantas para evitar el desgaste desigual en las mismas. Determinada magnitud de camber positivo es generalmente incluido en vehículos en reposo con el objetivo de contrarrestar tendencias a crear camber negativo mientras que el vehículo está en movimiento debido a la curvatura de las carreteras, peso de los ocupantes, fuerzas creadas por condiciones de superficie de carreteras y otros factores de la geometría de la suspensión. El propósito es lograr “cero camber” de promedio con el vehículo en movimiento.

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Con el vehículo en movimiento el “camber estático” variará en función del peso (ocupantes y carga) y condiciones del cambio debido al sistema de suspensión independiente del tren delantero. La variación del camber es lograda con el desplazamiento, hacia afuera y hacia adentro de la parte superior de las ruedas mientras se mantiene la parte inferior equidistante una de otra para evitar fricción por resbalamiento. Un desgaste excesivo del borde de las ruedas es generalmente atribuido a ajustes impropios del camber.

Dado a que con el camber mal ajustado y la rueda

desplazándose en línea recta, el lado hacia el cual existe la inclinación tiende a desplazarse más de prisa y a recibir mayor proporción del peso del vehículo.

TOE DELANTERO: Es definido como la diferencia de la distancia o separación entre la parte anterior y la parte posterior de las ruedas delanteras medida a la altura del eje. (Esta definición es aplicable a las ruedas traseras de igual manera) Se denomina “Toe-In” (Convergencia) cuando la distancia entre la parte anterior de las ruedas es menor que la posterior. Se denomina “Toe Out” (Divergencia) cuando la distancia entre la parte anterior de las ruedas es mayor que la posterior.

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Generalmente el “TOE IN” y el “TOE OUT” se conocen como convergencia positiva y negativa respectivamente. Avances técnicos logrados por los fabricantes de equipos de alineación han permitido medir con precisión la orientación de cada una de las ruedas de un vehículo en relación a la geometría total, originándose así el sistema de alineación total del vehículo. La introducción de nuevos equipos de mayor poder de diagnóstico y medición de ángulos de alineación ha creado la necesidad de redefinir viejos conceptos e introducir algunos nuevos para poder explicar la interdependencia de todos los ángulos de la geometría total de la suspensión de un vehículo.

VII. ACTIVIDADES A REALIZAR. 7.1 Lectura de los ángulos básicos. 7.2 Corrección de la convergencia. 7.3 Corrección del camber. 7.4 Corrección del caster.

a. Equipos requeridos: Maquina alineadora. Componentes de la maquina. o

Sensores que van a las ruedas.

o

Un traba volante.

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b.

o

Accionador del pedal de freno.

o

Lienzas alineadoras de los sensores.

Numero de alumnos requeridos para la actividad

Dos alumnos se necesitan para realizar esta actividad

c.

Instrumentos requeridos: Porta power.

d.

Herramientas requeridas: Juego de dados (mm o plgs). Llaves punta corona (mm o plgs). Llave francesa.

e.

Descripción y procedimientos: El procedimiento para montar la maquina alineadora se verifica en la guía “L08M,

preparación de la alineación”. Una vez aprobada esta actividad, montados los componentes de la maquina alineadora y lista para medir se procede a dar inicio a la lectura de los ángulos permitidos por el fabricante. Estos se comprueban por el autodata de la máquina alineadora, en el cual aparecen los rangos permitidos, pero si se ingresaron bien los datos del vehículo a medir automáticamente aparecerá en la pantalla de color verde los rangos permitidos y de color rojo cuando esta fuera de rango.

todo este proceso se realiza con el vehículo desocupado, sin cargas adicionales a los componentes básicos del vehículo o en algunos casos excepcionales el fabricante señala algún peso especifico para realizar la alineación.

Si el ángulo de convergencia esta fuera de lo indicado por el fabricante se debe corregir de la siguiente manera: Identificar el lado que esta fuera de rango. Soltar la tuerca que fija al Terminal de dirección.

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Girar el terminar de dirección hasta que los grados mostrados en la pantalla se encuentren en la zona permitida. Apretar la tuerca de fijación, para asegurarse que el Terminal no se gire hasta perder el ángulo correcto.

Si el ángulo camber esta fuera del rango permitido, se corrige de la siguiente manera: Verificar cual es el método de corrección. Puede ser mediante un leve movimiento del perno excéntrico: Este perno excéntrico se encuentra en el soporte de la bandeja. Este se debe soltar y acomodar la excéntrica de manera que coincidan las medidas permitidas.

Se puede corregir el camber mediante lainas:

Poniendo lainas en los bujes de las bandejas. Se debe soltar el perno de fijación de la bandeja del vehiculo, si posee doble bandeja, se regula de la superior. Luego en el espacio que abre la bandeja, no se debe desmontar la bandeja, se montan las lainas adecuadas verificando las medidas que arroja la maquina

Corrigiendo el camber desde los pernos de fijación de la columna del Mc Pherson: En los pernos que sujetan la columna de suspensión Mc Pherson a la masa del vehiculo uno de los dos es excéntrico, o se sueltan ambos hasta buscar la posición ideal dentro de las mediciones permitidas y luego se apretan los pernos.

Si el ángulo caster esta fuera de rango se puede corregir de la siguiente manera: Generalmente el ángulo caster no es regulable en la mayoría de los vehículos y solamente se puede hacer forzando la columna del Mc Pherson, mediante un “porta Power”. Primero se debe elevar el vehiculo y casar la rueda del lado a corregir este ángulo caster.

El porta power es una gata hidráulica, en la cual se debe afirmar la base en una zona firme cercana al guardafangos y el otro extremo debe atacar sobre la columna del Mc Pherson, esto se hace presión sobre esta columna hasta dejar el ángulo caster dentro de los ángulos correspondientes. Se monta la rueda y se verifica el estado del ángulo.

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Pauta de evaluación de la actividad Habilidades

Logrado

No Logrado

Descripción

S/ Herramientas

Selecciona la herramienta adecuada para el trabajo a realizar.

U/ Herramientas

.Usa

correctamente la herramientas

Realiza el diagnostico siguiendo un desarrollo desde lo mas simple a lo mas complejo Utiliza la información de la guía o manual del fabricante en el procedimiento de diagnostico y desarme

P/ Diagnostico P/ Información

Determinación de la falla y/o actividad Primer intento

Segundo intento

Falla y/o Actividad

Tercer intento

Descripción Determina una falla o realiza la actividad de forma satisfactoria

Descuento (si se aplica) Actitudes Logrado

No Logrado

Descripción

Orden

Mantiene su espacio de trabajo ordenado mientras realiza la experiencia y se comporta en forma ordena mientras realiza las actividades

Limpieza

Mantiene su espacio de trabajo limpio mientras realiza la experiencia y se preocupa de que quede limpio al finalizar la actividad

Cuidado

Realiza la experiencia cuidando no producir daños físicos y materiales a los componentes, compañeros y a él mismo, los cuales son intrínsicos a la actividad.

Seguridad

Observa las normas y ocupa los implementos de seguridad al trabajar

Autocontrol

Se mantiene controlado a pesar de los intentos fallidos y ante la presión del tiempo para realizar las actividades

Guía de auto evaluación para el alumno Conteste las siguientes preguntas y Luego realice una evaluación a su compañero. ¿Cuál es la importancia de realizar una alineación? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ¿Cuáles son los principales ángulos de alineación? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________

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____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ________ ¿Cuántos son los intervalos de alineación que se recomienda según pauta de mantencion? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ______________________

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1. Pauta de evaluación de la guía Rut

Nota

Alumno Fecha Asignatura

SDS 3201 DIRECCIÓN Y SUSPENSIÒN

Sigla SDS3201

Sección

N°Actividad 016M Nombre ALINEACION ( salida a terreno) Descripción 60% Habilidades % S/ Herramientas U/ Herramientas

Descripción

10%

Selecciona la herramienta adecuada para el trabajo a realizar.

20%

Usa correctamente la herramientas

P/ Desarme

15%

P/ Armado

15%

Utiliza procedimiento adecuado y cuidadoso al desarmar componentes. Utiliza procedimiento adecuado y cuidadoso al armar componentes.

40% Diagnostico e Información Descripción P/ Diagnostico

30%

P/ Información

10%

Realiza el diagnostico siguiendo un desarrollo desde lo mas simple a lo mas complejo Utiliza la información de la guía o manual del fabricante en el procedimiento de diagnostico y desarme

N1: Actitudes : Descuento (si se aplica) en cada item  - Máximo 30% Descripción  - Logrado

 - No Logrado

Orden

0.5

Limpieza

0.5

Cuidado

1.0

Mantiene su espacio de trabajo ordenado mientras realiza la experiencia y se comporta en forma ordena mientras realiza las actividades Mantiene su espacio de trabajo limpio mientras realiza la experiencia y se preocupa de que quede limpio al finalizar la actividad Realiza la experiencia cuidando no producir daños físicos a los componentes, compañeros y a sí mismo.

Seguridad

1.0

Observa las normas y ocupa los implementos de seguridad al trabajar

Autocontrol

0.5

Se mantiene controlado a pesar de los intentos fallidos y ante la presión del tiempo para realizar las actividades

Descuento El alumno debe

Repetir la experiencia

Pasar a la experiencia siguiente

Firma Alumno Nota: N1 – N2.

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Habilidades y Actividad Calificación por ítem repetido en 2 actividades Logra todas las actividades

: 7,0

Logra 1 de 2 actividades

: 3,0

Logra 0 de 2 actividades

: 1,0

Descuento Actitudes: Calificación por ítem repetido en 2 actividades Logra todas las actividades

:

No logra en al menos una actividad.

:

 