rótula

Una rótula de dirección es un conjunto de cojinete esférico que permite el movimiento angular en múltiples direcciones mientras transmite carga entre dos componentes rígidos. En la suspensión automotriz, conecta el brazo de control (o trapecio) con la mangueta de dirección, permitiendo que el conjunto de la rueda pivote tanto para la dirección como para el recorrido vertical de la suspensión. La rótula consta de un perno esférico de acero endurecido prensado en un casquillo, con la esfera montada en una pista que puede oscilar y girar dentro de tolerancias típicamente medidas en décimas de milímetro.

El casquillo en sí está revestido con un material de cojinete de polímero o alojado en un guardapolvo de goma lleno de grasa. La mayoría de los diseños modernos utilizan un polímero (a menudo nailon o un compuesto similar) que se autolubrica y no requiere mantenimiento después del montaje. Los vehículos más antiguos usaban fuelles de cuero y requerían un reempaque periódico con grasa para chasis. El diámetro del perno esférico varía según la clase de vehículo; las camionetas ligeras a menudo usan pernos entre 0.75 y 0.875 pulgadas, mientras que los automóviles compactos pueden usar pernos de 0.625 pulgadas. Las clasificaciones de carga varían desde alrededor de 1500 libras para sedanes económicos hasta más de 4000 libras para camionetas de tamaño completo.

Las rótulas se dividen en dos categorías según su función. Las rótulas de carga (generalmente la rótula inferior en una configuración de doble trapecio convencional) deben soportar el peso del vehículo además de las cargas de dirección; experimentan el mayor estrés y fallan primero. Las rótulas sin carga (típicamente las rótulas superiores) principalmente guían el movimiento y duran más en condiciones normales. Algunos diseños de suspensión, particularmente los puntales MacPherson, eliminan por completo la rótula superior y la reemplazan con un cojinete de puntal.

Las rótulas se desgastan cuando el guardapolvo protector de goma se rompe, exponiendo el cojinete a la sal de la carretera, la humedad y las partículas abrasivas. Esto acelera la degradación del polímero y la corrosión del perno. Una rótula desgastada presenta holgura que aumenta gradualmente de 0.050 pulgadas a 0.200 pulgadas o más, creando ruidos de golpeteo durante el frenado, la aceleración o el giro. La holgura vertical se mide agarrando la rueda y sintiendo el movimiento en la mangueta de dirección; la holgura horizontal se desarrolla a medida que el perno se afloja en su casquillo. La falla puede resultar en una pérdida repentina del control direccional si la rótula se separa por completo, aunque esto es raro en vehículos de pasajeros debido a la retención con tuerca almenada y pasadores de chaveta.

El término "rótula" deriva directamente de su geometría: una esfera (la cabeza del perno) asentada dentro de una articulación de casquillo, similar en principio a una articulación de rótula en la anatomía humana. El diseño ha permanecido prácticamente sin cambios desde la década de 1930 porque la forma esférica es geométricamente eficiente para el pivote multidireccional mientras mantiene dimensiones compactas. Las variaciones modernas incluyen rótulas ajustables (utilizadas en brazos de control ajustables para trabajos de alineación), rótulas soldadas (fijación permanente a la mangueta) y diseños de ajuste a presión comunes en la suspensión OEM. Los intervalos de reemplazo suelen oscilar entre 50,000 y 150,000 millas, dependiendo de las condiciones de conducción, el peso del vehículo y la calidad de la rótula.