Para que el funcionamiento de la dirección resulte adecuado es preciso que los elementos que la forman cumplan unas determinadas condiciones, llamadas cotas de dirección o geometría de dirección, mediante las cuales, se logra que las ruedas obedezcan fácilmente al conductor y no se altere su orientación por las irregularidades del terreno o al efectuar una frenada, resultando así una dirección segura y de suave manejo.
Para que una dirección cumpla con las funciones de direccionabilidad, confort y seguridad, una de las características fundamentales a tener en cuenta durante su diseño y construcción es la geometría o teorema de Ackerman.
Al tomar una curva, las ruedas no giran de la misma forma, o al menos, no deberían hacerlo. La rueda interior recorre menor distancia que la exterior, es decir describe una circunferencia más cerrada. Por lo tanto, para una misma curva esta rueda debe girar con un ángulo mayor pues de lo contrario podría producir fuerzas de arrastre no deseadas que terminarían produciendo desgastes prematuros en los neumáticos. Para que cada rueda trace su trayectoria ideal para cualquier tipo de curva, el sistema debe diseñarse adoptando una geometría concreta denominada geometría de Ackermann.
Definición de Geometría o Teorema de Ackermann:
La geometría de dirección de Ackermann afirma que para que un vehículo trace una curva sin que ninguna de las ruedas sea arrastrada por fuerzas no deseadas, todos los ejes de las diferentes ruedas deben coincidir en un punto común. Para que ello se cumpla en cualquier ángulo de giro los brazos de dirección deben diseñarse con un ángulo tal que la prolongación de sus ejes se corten en el centro del eje trasero.
Uno de los efectos más relevantes que puede provocar un desajuste de la geometría de la dirección es una incorrecta alineación de las ruedas, lo cual producirá un incremento del desgaste y deterioro de los neumáticos, además, partes mecánicas de la dirección pueden verse afectadas por el efecto de arrastre de los neumáticos.
Desgaste de los neumáticos en función de la geometría de la dirección Las cotas que determinan la geometría del sistema de dirección son:
Paralelismo.
Ángulo de caída.
Ángulo de avance.
Ángulo de salida.
