¿Qué es el Volante?
El volante es un mecanismo para controlar el movimiento de vehículos como coches y maquinaria industrial.
Tiene aplicaciones en vehículos como coches, motos y barcos, y en maquinaria industrial como grúas y carretillas elevadoras. En los vehículos se utiliza para cambiar su dirección de marcha, mientras que en la maquinaria industrial se utiliza para controlar su movimiento principal.
En el caso de los vehículos, el volante es el mecanismo, que manipulado por el conductor, genera el cambio de dirección de las ruedas delanteras.
Usos del Volante
El volante es utilizado por el conductor para cambiar la dirección en la que se desplaza el vehículo. Cuando el conductor gira el volante, las ruedas delanteras se inclinan en la dirección en la que se gira el volante, según el ángulo con el que se gira el volante.
Las ruedas delanteras de un vehículo de motor crean una diferencia en el tamaño de la vía entre las ruedas al girar durante la marcha. Al cambiar el sentido de la marcha, el volante incorpora un mecanismo para evitar el deslizamiento causado por la diferencia de trayectoria entre las ruedas creando una diferencia en el ángulo de corte.
Otras características incluyen un mecanismo de asistencia eléctrica (dirección asistida) para accionar el volante con una ligera fuerza y un mecanismo para ajustar la posición del volante a la forma del cuerpo del conductor. Además, el volante está situado delante del conductor durante la conducción. Por esta razón, en la mayoría de los casos se integran en el volante un botón para hacer sonar el claxon y un airbag. Los interruptores de los limpiaparabrisas y de las luces están situados en la sección de la columna del volante.
En los últimos años, muchos volantes han integrado interruptores relacionados con el audio e interruptores relacionados con la asistencia a la conducción, como los interruptores del control de crucero con función de seguimiento hacia delante.
Principio del Volante
Al girar el volante, la rotación se transmite a través del eje de dirección a la caja de cambios del volante. El engranaje de la dirección transforma la rotación en movimiento lateral y mueve los tirantes que salen de la caja de cambios de la dirección hacia la izquierda y la derecha en dirección horizontal. Al girar el volante hacia la derecha, los tirantes se deslizan hacia la izquierda, con el lado izquierdo más largo y el derecho más corto.
El extremo de la barra de acoplamiento está conectado al brazo de rótula, que se extiende desde la rótula de dirección hasta el volante y diagonalmente hacia atrás, hacia el centro de la carrocería del vehículo. El tirante empuja o tira de este brazo, modificando el ángulo de la rueda.
La dirección de un volante es, por tanto, un mecanismo de Ackermann, en el que las ruedas giran con un radio menor y con un ángulo de corte mayor. Esto permite que el vehículo gire suavemente, con los neumáticos izquierdo y derecho siguiendo trayectorias circulares concéntricas.
Las cajas de cambios que convierten la rotación del volante en deslizamiento izquierda-derecha de los tirantes incluyen el tipo de cremallera y piñón y el tipo de tuerca esférica.
1. Tipo Cremallera y Piñón
Un engranaje de piñón se fija al extremo del eje del volante y se convierte en dirección lateral acoplándose con la cremallera tallada en el eje. Este tipo tiene una gran rigidez y una excelente capacidad de respuesta, y se utiliza en muchos de los coches del mercado actual.
2. Tipo Tuerca Esférica
El tipo de tuerca esférica convierte la rotación del eje del volante en un movimiento lineal utilizando un tornillo de recirculación de bolas para cambiar el ángulo de las ruedas delanteras. Se utilizaba a menudo en camiones y otros vehículos porque es muy duradero, es menos susceptible al contragolpe de la superficie de la carretera y es más ligero de dirigir.
Sin embargo, tiene más piezas y es más complejo que el tipo de cremallera y piñón, por lo que no se utiliza mucho hoy en día.
Tipos de Volante
La mayoría de los sistemas de dirección de los vehículos fabricados hoy en día son sistemas de dirección asistida, que están equipados con una función de asistencia para reducir la fuerza necesaria para accionar el volante. La dirección asistida puede ser hidráulica o motorizada. Actualmente, la dirección asistida eléctrica con motor es el tipo más común de dirección asistida.
Los sistemas de dirección con una función que permite modificar el ángulo del volante para adaptarlo a la complexión del conductor se denominan sistemas de dirección basculante. La dirección con una función que permite modificar la distancia entre el conductor y el volante es la dirección telescópica, y estas funciones de ajuste también se utilizan mucho.
Además, actualmente también se utilizan mucho los volantes con todos los mecanismos de asistencia y funciones de ajuste. Por ejemplo, en los catálogos de automóviles se describe como “dirección asistida eléctrica con ajuste de inclinación y telescópico”.