1. GUÍA DE LABORATORIO
1. INTRODUCCIÓN
Esta guía es para que el alumno adquiera el conocimiento y la técnica para desarmar una barra de cremalleras
del sistema de dirección. Así, aprovechando de analizar el funcionamiento del sistema de dirección desde que
se gira el volante hasta que llegue el movimiento de giro a las ruedas directrices. Este primer paso servirá para
tener la capacidad de realizar una buena mantención del sistema de dirección y así prestar un certero
diagnóstico; debido a que este sistema es primordial en el funcionamiento y confort de un vehículo.
2. OBJETIVOS.
- Poseer el conocimiento en el funcionamiento del sistema de dirección, en como interactúan cada uno de los
componentes.
- El alumno estará capacitado para prestar un buen mantenimiento del sistema de dirección, un preciso
diagnóstico del sistema y realizar un buen armado.
- El alumno será eficaz en el sistema de dirección de un vehículo.
3. DURACIÓN.
90 minutos
4. REQUISITOS.
No existen pre-requisitos.
SDS3201-L02M
BARRAS DE DIRECCION CON CREMALLERA
CARRERA: 41703 ING. DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA.
41803 TECNICO EN MECANICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRONICA.
ASIGNATURA: SDS3201 SISTEMA DE DIRECCION Y SUSPENSION
SEMESTRE: II
PROFESOR: GASTÓN R. ELGUETA G.

2. GUÍA DE LABORATORIO
5. BIBLIOGRAFÍA:
• Circuitos de fluidos, suspensión y dirección, J.M. Alonso, (Paraninfo).
Capítulo 10.
Páginas desde la 206 hasta 209.
• Material topclass de intranet, Duoc Uc
Unidad 2
Sesión 5
6. MARCO TEORICO
La caja de dirección compuesta de cremallera es un piñón dentado montado en rodamiento a un extremo de la
carcaza de la caja hacia el lado que está ubicado el manubrio de dirección y se acopla a éste a través del eje de
la columna de dirección por medio de estrías o flanche y en la carcaza se acopla a la cremallera, que es una
barra larga dentada en forma diagonal que en sus dos extremos tiene un orificio roscado interiormente para
poder atornillar los extremos que se conectan a los brazos de acoplamiento. En la carcaza al lado contrario del
piñón dentado se ubica un dado que por medio de un resorte mantiene firme la cremallera para poder absorber
las irregularidades del camino. Su ventaja es la sencillez de construcción, la menor cantidad de piezas
articuladas que la hacen más confiable y la facilidad de ubicarla en el vehículo. Su desventaja es que transmite
demasiado las imperfecciones del camino al manubrio de dirección por ser un mando más directo.
La caja de dirección compuesta de cremallera es un piñón dentado montado en rodamiento a un extremo de la
carcaza de la caja hacia el lado que está ubicado el manubrio de dirección y se acopla a éste a través del eje de
la columna de dirección por medio de estrías o flanche y en la carcaza se acopla a la cremallera, que es una
barra larga dentada en forma diagonal que en sus dos extremos tiene un orificio roscado interiormente para
poder atornillar los extremos que se conectan a los brazos de acoplamiento.
En la carcaza al lado contrario del piñón dentado se ubica un dado que por medio de un resorte mantiene firme
la cremallera para poder absorber las irregularidades del camino. Su ventaja es la sencillez de construcción, la
menor cantidad de piezas articuladas que la hacen más confiable y la facilidad de ubicarla en el vehículo. Su
desventaja es que transmite demasiado las imperfecciones del camino al manubrio de dirección por ser un
mando más directo.

3. GUÍA DE LABORATORIO

4. GUÍA DE LABORATORIO
Mecanismo de dirección de cremallera
Esta dirección se caracteriza por la sencillez de su mecanismo des multiplicador y su simplicidad de montaje, al
eliminar gran parte de la tiranteria direccional. Va acoplada directamente sobre los brazos de acoplamiento de
las ruedas y tiene un gran rendimiento mecánico.
Debido a su precisión en el desplazamiento angular de las ruedas se utiliza mucho en vehículos de turismo,
sobre todo en los de motor y tracción delantera, ya que disminuye notablemente los esfuerzos en el volante.
Proporciona gran suavidad en los giros y tiene rapidez de recuperación, haciendo que la dirección sea muy
estable y segura.
El mecanismo esta constituido por una barra (1) tallada en cremallera que se desplaza lateralmente en el
interior del cárter. Esta barra es accionada por un piñón helicoidal (2) montado en el árbol del volante y que gira
engranado a la cremallera.
En la esquema inferior se ve el despiece del sistema de dirección de cremallera, que consiste en una barra (6),
donde hay labrada una cremallera en la que engrana el piñón (9), que se aloja en la caja de dirección (1),
apoyado en los cojinetes (10 y 16). El piñón (9) se mantiene en posición por la tuerca (14) y la arandela (13); su
reglaje se efectúa quitando o poniendo arandelas (11) hasta que el clip (12) se aloje en su lugar. La cremallera
(6) se apoya en la caja de dirección (1) y recibe por sus dos extremos los soportes de la articulación (7),
roscado en ella y que se fijan con las contratuercas (8). Aplicado contra la barra de cremallera (6) hay un
dispositivo (19), de rectificación automática de la holgura que pueda existir entre la cremallera y el piñón (9).
Este dispositivo queda fijado por la contratuerca (20).

5. GUÍA DE LABORATORIO
Al girar el volante en uno u otro sentido también lo hace la columna de la dirección unida al piñón (9), que gira
con ella. El giro de este piñón produce el movimiento de la barra de cremallera (6) hacia uno u otro lado, y
mediante los soportes de articulación (7), unidos por unas bielas a los brazos de acoplamiento de las ruedas, se
consigue la orientación de estas. Esta unión se efectúa como se ve en la figura inferior, por medio de una rótula
(B), que permite el movimiento ascendente y descendente de la rueda, a cuyo brazo de acoplamiento se une.
La biela de unión resulta partida y unida por el manguito roscado de reglaje (A), que permite la regulación de la
convergencia de las ruedas.

6. GUÍA DE LABORATORIO
Sistema de reglaje en el mecanismo de cremallera
El reglaje para mantener la holgura correcta entre el piñón (1) y la cremallera (2), se realiza por medio de un
dispositivo automático instalado en la caja de dirección y que además sirve de guía a la cremallera.
El sistema consiste en un casquillo (3) acoplado a la caja de dirección (4), en cuyo interior se desplaza un
empujador (6) y tornillo de reglaje (7), que rosca en una pletina (8) fija con tornillo (9) al casquillo. Una vez
graduada la holgura entre el piñón y la cremallera, se bloquea la posición por medio de la contratuerca (10).
Existen varios sistemas de reglaje de la holgura piñón cremallera, pero los principales son los representados en
las figuras.
Sistemas de montaje
Teniendo en cuenta la situación y disposición del motor en el vehículo, así como los otros órganos del mismo
con respecto a la caja de la dirección, los fabricantes han adoptado diferentes sistemas de enlace entre la
cremallera y los brazos de acoplamiento, adaptados a las características del vehículo.
• Sistema lineal: el mas sencillo de todos ellos es el adaptado en los vehículos Simca y Renault, que
consiste en unir directamente la barra de cremallera (2) a los brazos de las ruedas (6) a través de las
bieletas o barras de acoplamiento (4). Estas bieletas se unen por un extremo a la cremallera (2) y, por
el otro, al brazo de acoplamiento (6), por medio de unas rótulas (5); de esta forma se hace regulable la
unión con las ruedas. Este sistema, completamente lineal, transmite el movimiento directamente de la
cremallera a las ruedas directrices.

7. GUÍA DE LABORATORIO
• Sistema no lineal: el fabricante Peugeot utiliza un mecanismo que consiste en unir las ruedas por
medio de una barra de acoplamiento (2) en paralelo con la cremallera (1), de lo cual resulta un
ensamblaje no lineal, sino paralelo rígido y sin desmultiplicación. La barra (2) se desplaza, al mismo
tiempo, con la barra de cremallera (1), ya que ambos elementos van unidos por medio de un pivote de
acoplamiento o dedo (3). A los extremos de la barra se unen unos pivotes roscados (4) y el
guardapolvos (8) que enlazan con las bieletas (6) de acoplamiento a las ruedas.

8. GUÍA DE LABORATORIO
ACTIVIDADES A REALIZAR.
6.1. Actividad 1: DESARME, REVISIÓN Y ARMADO BARRAS DE DIRECCION CON CREMALLERA
a. Equipos requeridos:
1 Cremallera de Dirección
b. Numero de alumnos requeridos para la actividad
Esta actividad se realizará en forma individual.
c. Instrumentos requeridos:
No se necesita instrumentos específicos.
d. Herramientas requeridas:
• Juego de dados ( mm o plgs).
• Llaves punta corona ( mm o plgs).

9. GUÍA DE LABORATORIO
• Llave de torque.
• Extractor de seguro circular.
• Destornilladores.
e. Descripción y procedimientos.
El siguiente punto corresponde al desarme de la columna de dirección conjuntamente con la caja de dirección.
Esto se realiza de la siguiente forma, desde afuera hacia adentro.
• Sacar la terca da fijación de los terminales de dirección con la masa del vehículo.

10. GUÍA DE LABORATORIO
• Extraer el terminal de dirección (destornillando primero la tuerca de fijación de este terminal para luego
sacarlo de la misma manera completamente)
• Se debe sacar con cuidado el fuelle de protección de la cremallera.
• Sacar el terminal axial de dirección, este es el que va unido a la caja de dirección.
• Llegando a la caja de dirección se suelta la tuerca y el conjunto de resorte con el cojinete de cremallera
que regula el juego entre cremallera y piñón de ataque de la caja.
• Se desmonta el conjunto de bloqueo del piñón de ataque, con el guardapolvo, reten, seguro y
rodamiento.
• Se extrae el piñón de ataque desde la caja.
• Se procede a desmontar la cremallera, la cual va montada o fijada a la carcaza mediante unos sellos,
retenes, seguros y con los pistones.
Tuerca de
fijación del
piñón

11. GUÍA DE LABORATORIO
• Sacando hacia un costado la cremallera, queda el sistema completamente desmontado.
• Una vez desarmada completamente se debe de limpiar cada una de las piezas para facilitar el
diagnóstico. Los componentes de gomas no es conveniente lavar con este diluyente, sino deben ser
reemplazadas automáticamente si presentan alguna rotura.
• ATENCIÓN: Llamar al profesor para que verifique el desarme y orden de su puesto de trabajo
• La parte del diagnóstico es principalmente una inspección visual de verificar que la cremallera,
rodamientos de apoyo o los dientes del piñón de ataque no se encuentren rallados, picados o
desgastados por roce. Todos los comentarios respecto a la inspección visual, deben ser completados
en la tabla adjunta indicando el componente revisado, estado de éste y comentarios.
• Verificar también que el muelle de la regulación del juego de la cremallera no este vencido.
• Verificar el estado de los retenes de aceite y de los seguros.
• Ya verificado la caja de dirección se deberá terminar de diagnosticar los otros elementos de la columna
de dirección.
• A los terminales axiales se les debe medir el juego que poseen con la entrada a la caja de dirección,
con un movimiento axial a esta, si presenta un juego axial se debe de verificar el estado del buje de
plástico que posee y también el estado de la rotula interna. Si presentan problemas estos componentes
se deben sustituir inmediatamente los axiales.
• Los terminales de dirección se deben probar casi igual que los axiales, pero pueden ser montados o
desmontados de las columna de dirección. Se debe de aplicar una cierta fuerza a la rotula del terminal y
ver cuanto es su desplazamiento angular. (estos valores vienen determinados por los fabricantes), Si no
los cumple se debe de reemplazar el componente. También se debe de verificar si el guardapolvo se
encuentra en óptimas condiciones, al presentar alguna rotura debe ser reemplazado.

12. GUÍA DE LABORATORIO
ELEMENTO ESTADO COMENTARIO
• ATENCIÓN: Llamar al profesor para que verifique su revisión
• Para el procedimiento de armado primero se debe introducir la cremallera dentro de su carcaza y
asegurarla con los retenes y seguros correspondientes.
• Hacer calzar el piñón de ataque con los dientes de la cremallera, este también se asegura por ambos
extremos, con retenes y verificando el estado de los rodamientos con su correcto montaje.
• Dar la regulación correspondiente y adecuada para que la caja de dirección funcione en óptimas
condiciones y evitar un desgaste anormal de los dientes del piñón como de la cremallera.
• Montar los axiales, con el fuelle correspondiente.
• Montar la tuerca que regula el camino de los terminales de dirección para posteriormente montar los
terminales.

13. GUÍA DE LABORATORIO
• ATENCIÓN: Llamar al profesor para que corrobore el armado y evalúe su actividad.
Guía de auto evaluación para el alumno
Conteste las siguientes preguntas y Luego realice una evaluación a su compañero.
¿Cuál es la ventaja de las berras de dirección con cremallera?
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¿ Cual es el principio de funcionamiento de las cajas de dirección con cremallera?
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¿Cuáles son las verificaciones o pruebas que se realizan a los vehículos con caja dirección cremallera?
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14. GUÍA DE LABORATORIO