A pesar que el termino "alineación" suena sencillo, su trabajo envuelve medir complejos ángulos de suspensión, al igual que ajustar algunos de sus componentes. La "alineación" es un ajuste importante del sistema de suspensión e influye significativamente en la operación del vehículo.
Un auto se encuentra desalineado cuando el sistema de suspensión o dirección, no operan con los ángulos correctos. Esto sucede, usualmente por un sistema de suspensión desgastado (rótula/ball joints, cojinetes, etc.), particularmente en autos viejos. También puede ser por el impacto al caer en un bache, pegar contra una acera, chocar el auto o por cambiar la altura del vehículo (hacia arriba o abajo).
Alinear un auto incorrectamente resultará en un desgaste irregular del neumático. Por lo tanto, la alineación debe revisarse luego de instalar neumáticos nuevos, suspensiones o algunos de sus componentes, y en caso que aparezca un patrón de desgaste inusual. Se recomienda además, revisar la alineación, si la rueda golpea contra un hoyo, acera u otro elemento en la carretera.
"La alineación es un ajuste importante del sistema de suspensión e influye significativamente en la operación del vehículo...Alinear un auto incorrectamente resultará en un desgaste irregular del neumático."
Alineacion: parte delantera, ángulo de empuje (thrust angle) y cuatro ruedas
Actualmente se ofrecen diferentes tipo de alineación: parte delantera, ángulo de empuje (thrust angle) y cuatro ruedas. Durante una alineación parte delantera, solo los ángulos del eje frontal son medidos y ajustados. Este tipo de alineación trabaja perfectamente en vehículos con un ejes traseros rígidos, pero es importante también confirmar que las ruedas delanteras estén colocadas directamente al frente de las traseras. Esto, requiere de una alineación de ángulo de empuje (thrust angle) que permite al técnico confirmar que las cuatro ruedas "cuadran" entre si. La alineación ángulo de empuje (thrust angle) también identifica autos descuadrados (la parte trasera del auto esta desalineada con la parte frontal). Si el ángulo de empuje (thrust angle) no es cero en autos con ejes traseros rígidos, se necesita que un mecánico lo enderece a su posición original.
La alineación apropiada para vehículos con suspensiones independientes en las cuatro ruedas y vehículos con tracción frontal con suspensiones ajustables en la parte trasera, es la alineación cuatro ruedas. Este proceso cuadra el vehículo como la alineación de empuje (thrust angle) y además mide y ajusta los ángulos del eje trasero y delantero.
No todos los vehículos se ajustan fácilmente o totalmente. Algunos, inclusive necesitan nuevas partes o piezas para compensar un daño causado por accidentes o solamente por la instalación de resortes más bajos.
Al alinear un auto es recomendado tener el peso usual, especialmente para vendedores que poseen muestras o panfletos de publicidad en el baúl. Además, si el vehículo es utilizado en autocross o competencias de circuito, algunos pilotos se sientan en el auto durante el proceso de alineación, con la idea de incluir sus pesos en los ángulos de suspensión, o los talleres de servicio de alinear utilizan pesos, para tener en cuanta la influencia del peso del conductor en los ángulos de suspensión.
Los ángulos primarios de la suspensión que necesitan ser medidos y ajustados son: ángulo caster (ángulo de inclinación del eje), ángulo camber (comba, inclinación de las ruedas), convergencia/divergencia (toe) y ángulo de empuje (thrust angle). A continuación una definición de cada ángulo y su influencia en el vehículo y las ruedas.
Es el ángulo que los neumáticos forman con respecto a la vertical al ver el vehículo por el frente o por detrás. La medición es expresada en grados, y es negativa cuando la parte superior de la rueda se inclina hacia dentro y positiva cuando se inclina hacia fuera.
El sistema de suspensión no puede compensar por la inclinación hacia fuera de la rueda al tomar curvas y no existe un número mágico para aplicar al ángulo camber (comba) que permita que las ruedas permanezcan verticales al andar en línea recta (para un desgaste más parejo) y permanecer perpendiculares a la carretera durante la toma de curvas con fuerza (para un mejor agarre).
Diferentes estilos de manejo pueden influenciar el ángulo camber (comba), por ejemplo, un conductor entusiasta que toma curvas rápidamente recibe más agarre y el neumático dura más, utilizando un ángulo camber (comba) negativo; si se compara a un conductor más reservado, el cual al tomar curvas más despacio causará que los bordes internos del neumático se gasten más rápidamente que los externos.
¿Cuál es la desventaja de un ángulo camber (comba) negativo? El ángulo camber (comba) negativo, inclina ambas ruedas en el eje hacia el centro del vehículo. Cada rueda ejerce una fuerza que trata de cancelar la otra (es el mismo principio que causa una motocicleta girar al ser inclinada) aunque el vehículo marche en línea recta. Si el vehículo encuentra un topetón que cause perder tracción de una rueda solamente, la otra rueda ejercerá presión hacia la rueda que perdió tracción y el auto se sentirá un poco "nervioso" y susceptible a doblar hacia dentro. Un excesivo ángulo camber (comba) negativo reducirá la tracción en línea recta requerida para una aceleración rápida y detener el auto súbitamente.
Un ángulo camber (comba) apropiado que tome en cuenta el vehículo y la agresividad del conductor ayudará a balancear el desgaste, con el rendimiento del neumático al tomar curvas. La meta es utilizar suficiente camber (comba) negativo para proveer un buen rendimiento al tomar curvas, a la vez de no permitirle a la rueda poner mucha carga en el borde interno, a medida que anda en línea recta. Menos camber (comba) negativo (hasta que la rueda se encuentre perpendicular con la carretera a cero camber (comba) usualmente reduce la habilidad al tomar curvas, pero el desgaste es más parejo.
Cuando tenga oportunidad fíjese en una foto tomada de frente a un auto Formula 1, a pesar que utilizan las mejores suspensiones hoy fabricadas, les permiten un ángulo camber (comba) negativo considerable, en las ruedas delanteras. Esto es un ejemplo claro de cuando, el desgaste del neumático pasa a segundo plano, mientras el agarre en las curvas adquiere mayor importancia, en este tipo de autos sofisticados de competencia.
El ángulo caster, identifica la inclinación hacia delante o atrás de una línea vertical que pasa por la parte de arriba hacia abajo del pivote de dirección al ver el vehículo de costado. El ángulo caster se expresa en grados, y es medido comparando una línea que pasa por la parte de arriba y abajo del pivote de dirección [usualmente un diseño de suspensión con rótula (ball joint), superior o inferior de una brazo tipo A u horquilla; o la rótula inferior (ball joint y la torre del puntal (amortiguador/strut) montada en un diseño de puntal (amortiguador/strut) McPherson] con una línea perpendicular a la carretera. El ángulo caster es positivo cuando la parte arriba de la línea se inclina hacia la parte trasera del vehículo y negativo cuando se inclina hacia al frente.
Un ejemplo de ángulo caster positivo puede ser observado en la dirección frontal en una motocicla y la efectividad al tomar curvas.
La configuración del ángulo caster permite a los fabricantes de vehículos, balancear el esfuerzo al girar el volante, estabilidad a velocidades elevadas y efectividad, al frente, al tomar curvas.
Aumentar los grados del ángulo caster positivo, aumentará el esfuerzo de dirección y continuar en línea recta, a la vez que mejora la estabilidad al conducir a velocidades elevadas y la efectividad al doblar curvas. El ángulo caster positivo también aumenta la inclinación del neumático en las curvas (casi como tener más camber/comba negativa), ya que el ángulo de dirección aumenta.
¿Cuál son las desventajas del ángulo caster positivo? Si el vehículo no tiene dirección asistida (power steering), se tendrá que hacer un mayor esfuerzo al girar el volante y cambiar de dirección. A parte de esto, los efectos del ángulo caster positivo son mayormente "positivos", especialmente cuando aumenta el apoyo de la rueda, cuando el vehículo está tomando una curva y retornando a una posición más vertical al manejar derecho.
La alineación de la mayoría de los autos de carretera tienen un ángulo camber (comba) y caster en el lado derecho ligeramente diferente al lado izquierdo, esta diferencia es conocida como diferencia de ángulo camber (comba) y diferencia de ángulo caster.
Para vehículos que son conducidos en el lado derecho de la carretera, su alineación posee un poco de camber (comba) negativo (más o menos 1/4 de grado) y caster positivo (más o menos 1/4 de grado), para ayudar a resistir la influencia de la inclinación de la carretera hacia el lado derecho. Sin embargo, si el vehículo se conduce en una carretera con inclinación a la izquierda o completamente plana, el mismo se desviará hacia la izquierda.
Para autos de competencia de circuitos la diferencia de ángulo camber (comba) y ángulo caster de lado a lado no es necesaria.
El ángulo convergente/divergente (toe) identifica la dirección exacta hacia la cual las ruedas apuntan comparándolas con una línea vertical en el vehiculo, al ver las ruedas desde la parte superior. Este ángulo puede ser expresado en grados o fracciones de pulgadas. Si las ruedas apuntan hacia dentro existe convergencia y lo contrario se conoce como divergencia. Los ajustes del ángulo convergente/divergente (toe) usualmente se usan para ayudar a compensar los bujes (bushings) de la suspensión y mejorar el desgaste del neumático, a la vez de mejorar la maniobrabilidad.
Autos con tracción trasera "empujan" las ruedas del eje frontal. La resistencia al rodamiento causa un poco de arrastre que resulta en movimientos de los brazos de la suspensión trasera contra sus bujes (bushings), debido a esto la mayoría de autos con tracción trasera compensan esta situación con un ángulo convergente (toe in), el cual permite, que las ruedas rueden paralelas unas de las otras a velocidad.
El caso contrario resulta con autos con tracción delantera, el vehículo es "halado" hacia el eje frontal, resultando en movimientos de los brazos frontales contra sus bujes (bushings). Por lo tanto, autos con tracción delantera utilizan ángulos divergentes (toe out) para compensar estos movimientos y permitir que las ruedas rueden paralelas unas de las otras a velocidad.
El ángulo convergente/divergente (toe) también ayuda alterar las características de la dirección. Un incremento de convergencia (toe in), usualmente reduce la perdida de tracción de las llantas traseras antes que las delanteras al tomar curvas. El incremento del ángulo divergente (toe out) disminuye el subviraje, ayudando a liberar el auto, especialmente al girar entrando en una curva.
Antes de ajustar el ángulo divergente (toe out) recomendado por los fabricantes, tome en cuenta que estas configuraciones pueden influir en la maniobrabilidad en climas mojados y el desgaste del neumático.
Configuraciones excesivas de ángulos (toe) usualmente presentan problemas de manejo, especialmente en situaciones con mucha lluvia, principalmente cuando el agua se empoza en los carriles de las autopistas. Excesivo ángulo convergente/divergente significa que cada rueda apunta en cualquier dirección menos en línea recta, así cuando el vehículo encuentra un charco de agua que causa perder algo de tracción, los ajustes de la otra rueda empujaran (convergencia excesiva -toe in-) o halarán (divergencia excesiva -toe out- ) el vehículo hacia un lado. Esta situación hará que el vehículo se sienta un poco inestable y bastante "nervioso".
El ángulo convergente/divergente (toe) es uno de los elementos más críticos de la alineación relacionado al desgaste del neumático. Una medida convergente/divergente (toe) que se encuentre un poco desajustada, puede provocar una diferencia grande en el desgaste del neumático. Por ejemplo, si la medida esta desajustada 1/16 de pulgadas de su número original, cada rueda en ese eje, friccionará con el pavimento aproximadamente siete pies hacia fuera por cada milla. Expandiendo esta situación podemos descubrir que los neumáticos en vez de rodar paralelos los unos con los otros, los neumáticos frontales friccionarán más de un cuarto de milla hacia los lados, por cada cien millas de manejo. Medidas incorrectas convergente/divergente (toe) disminuirá significantemente la vida útil del neumático.
El ángulo de empuje (thrust angle) es una línea imaginaria perpendicular al centro del eje trasero. Compara la dirección a la cual el eje trasero apunta con la línea central del vehículo. Además confirma si el eje trasero esta paralelo al eje delantero y que la distancia entre las ruedas traseras y delanteras sea la misma en ambos lados.
Si el ángulo de empuje (thrust angle) no es correcto en vehículos con ejes traseros rígidos, es necesario enderezarlos en un taller de reparaciones.
Vehículos con ejes traseros independientes, pueden tener ángulos convergentes (toe in) o divergentes (toe out) incorrectos en ambos lados del eje, o un ángulo convergente (toe in) en un lado del eje y un ángulo divergente (toe out) en el otro. La suspensión en cada lado del vehículo debe ser ajustada individualmente hasta alcanzar las medidas apropiadas de ángulo convergente/divergente (toe) para cada lado.
Un ángulo de empuje incorrecto es causado usualmente por un eje fuera de posición o medidas incorrectas de ángulos convergentes/divergentes (toe). Además de una conducción caprichosa debido a medidas incorrectas del ángulo convergente/divergente (toe), el ángulo de empuje (thrust angle) también provoca que la conducción sea diferente al girar hacia un lado o el otro.
Los fabricantes de automóviles generalmente identifican un ángulo "preferido" de ángulo caster (ángulo de inclinación del eje), ángulo camber (comba) y convergencia/divergencia (toe) con un ángulo preferido de empuje (thrust angle) de cero. Los fabricantes también, ofrecen medidas mínimas y máximas para ángulos en cada especificación. El ángulo mínimo o máximo de ángulo camber (comba) y ángulo caster (ángulo de inclinación del eje) se encuentran usualmente en una escala de, más o menos un grado del ángulo preferido.
Si por alguna razon, su auto no esta entre la escala aceptable habría que remplazar partes dobladas; de otra forma, se necesitaría un juego de alineación que puede ser obtenido en el mercado de accesorios. Afortunadamente, estos juegos pueden ser encontrados para muchos vehículos populares, debido a que los talleres de autos realizan gran cantidad de reparaciones y los entusiastas de modificaciones ajustan sus suspensiones.
Recomendaciones
Alinear las ruedas de forma precisa es un aspecto crítico para balancear el desgaste y rendimiento ofrecido por los neumáticos al vehículo. Alineamientos regulares le ahorrará en desgaste el costo del ajuste, alinear el vehículo debe ser considerado parte de un mantenimiento preventivo rutinario. Ya que existen escalas recomendadas por los fabricantes, los mecánicos deben ser exhortados a alinear el vehículo con estas recomendaciones y no solamente con las medidas generales dentro de la escala.
Si usted es un conductor reservado las medidas de alineación recomendadas por los fabricantes son las apropiadas para su vehículo.
Si usted es un conductor que disfruta tomar curvas y rampas de los autopistas con más fuerza, una alineación de rendimiento es recomendada. Una alineación de rendimiento consiste en utilizar la escala de medidas ofrecidas por los fabricantes de vehículos para maximizar el desempeño del neumático. Una alineación de rendimiento utiliza las recomendaciones máximas del fabricante del vehículo, referente al ángulo camber (comba) negativo y el ángulo caster positivo y las medidas preferidas del ángulo de convergencia/divergencia (toe). El mantenerse en esta escala maximiza el desempeño del neumático.
Si usted es un piloto que compite en circuitos o eventos en carreteras, usted usualmente preferirá las medidas máximas usadas con ángulos camber (comba) negativos, ángulos positivos caster y las medidas más agresivas de ángulo convergente/divergente (toe) existentes para su auto y permitidas por los reglamentos de la competencia. Si el reglamento de competencia permite utilizar discos camber (comba) y ajustes caster sería prudente invertir en ellos.
Las máquinas modernas utilizadas para alinear autos, ofrecen un documento que compara las medidas antes y después del alineamiento, con la medidas de los fabricantes. Requerir este documento puede ayudarle a confirmar el trabajo del mecánico y tener un registro completo de las medidas, en caso de tener que modificarlas por un daño sufrido en la carretera.
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