¿Por qué las ruedas traseras de un camión suelen ser cóncavas, mientras que las ruedas delanteras suelen ser convexas?

Las ruedas delanteras deben hacer algo que las ruedas traseras no: girar.

Busqué una buena imagen del mecanismo de dirección de un camión grande, pero la parte delantera de este 32 Ford Show Car es mucho más limpia y, por lo tanto, más fácil de entender que cualquiera de las imágenes de camiones que pude encontrar. El mecansismo de la dirección ha evolucionado durante las últimas décadas, pero en muchos camiones grandes encontrará las mismas piezas que se muestran aquí, solo en diferentes tamaños y formas:

Piense por un momento acerca de dónde está exactamente el eje de dirección … cuanto más cerca esté ese eje de la línea central del vehículo, más se desplazará la rueda hacia adelante y hacia atrás cuando el conductor gire de izquierda a derecha. La ubicación del eje de dirección cerca del centro de la banda de rodadura del neumático permite que la rueda se desplace menos a medida que el conductor dirige.

Los componentes que permiten que la rueda delantera gire ocupan espacio. El disco o tambor de freno está ubicado típicamente en el exterior de los componentes de la dirección, ocupando espacio fuera del eje de la dirección. Para ubicar los componentes de la dirección y los frenos lo más lejos posible, la rueda necesita sobresalir hacia afuera para hacer espacio.

En la parte trasera de la camioneta, funciona bien para “colocar” las ruedas hacia adentro. Hacerlos sobresalir hacia afuera como la rueda delantera solo requeriría ejes más largos, con poca o ninguna ventaja para justificar el peso adicional de los ejes más largos.

En respuesta, aquí hay otra foto:

Esta es una “camioneta dual”, una camioneta de servicio pesado con ruedas traseras dobles a cada lado, diseñada para manejar cargas de cama más altas y pesos de lengüeta del remolque que su camioneta estándar de cuatro ruedas. Son bastante comunes aquí en Texas como vehículos de cercanías para personas inseguras con cromosoma Y, así como para su propósito previsto.

¿Ves alguna similitud? Las ruedas delanteras tienen el mismo perfil convexo que las semi cabinas, mientras que la rueda trasera exterior es cóncava. La realidad es que las seis ruedas tienen exactamente la misma llanta; cualquier llanta es intercambiable con cualquier otra, lo que permite la rotación de las llantas de la misma manera que cualquier otro vehículo de pasajeros, aunque con más llantas para hacer malabarismos. El diseño cóncavo / convexo del cubo de la rueda es la forma más sencilla de permitir que las dos ruedas traseras de cada lado se monten en el eje trasero con un conjunto de pernos / tuercas y sin un separador separado entre las ruedas.

Esto puede o no ser cierto para las ruedas en cualquier semi cabina específica, pero esa es la idea básica. Esto permite, por ejemplo, instalar una llanta de refacción en cualquier lugar de la cabina que pueda necesitarse, o para rotar las llantas en plataformas grandes (aunque al mirar muchas de las plataformas en la carretera es obvio que no obtienen la llanta) mantenimiento que deberían).

Es simple. Ambas ruedas usan la misma llanta. En la parte trasera hay dos ruedas montadas en cada cubo, por lo que la interior es convexa con respecto al espectador y la exterior es necesariamente cóncava para que los tornillos que montan las ruedas puedan atravesar ambos bordes hasta el cubo.

La rueda delantera es única y está montada exactamente igual que la rueda trasera interna, también similar al montaje de la mayoría de las ruedas individuales en cualquier vehículo.

Todos los otros neumáticos se duplican (cuatro por eje), tanto en el remolque como en las ruedas motrices del semi. Supongo que girar un parche de contacto tan ancho a velocidad cero causaría un “fregado” excesivo (fricción con el pavimento).

Mientras maniobra en muelles de carga estrechos, las semifinales a menudo necesitan girar la dirección completamente de un lado a otro sin velocidad de avance o retroceso. Esto pondría un estrés muy alto en la asistencia de la dirección asistida, así como en los enlaces de la dirección.

En principio, esta es la misma razón por la cual los automóviles tienen un diferencial y funcionan mal cuando está bloqueado. En un semi, algo más extremo podría suceder, como los neumáticos girando sobre sus llantas y desinflando porque el sello estaba roto.

editar: Además, ¿por qué sobresalen las llantas delanteras, cuando las otras llantas son cóncavas? Creo que es porque es mejor tener el eje de dirección (también conocido como el perno rey) aproximadamente centrado sobre el parche de contacto. La llanta metálica sobresale más allá del neumático para encajar en el muñón de la dirección y otras piezas que no giran dentro del centro lateral del neumático.

Para tener una idea de lo que sería de otro modo, imagine si las ruedas delanteras se extendieran más que el eje de dirección. Luego, cuando giró a la izquierda, la rueda izquierda rodaría hacia atrás y la rueda derecha rodaría hacia adelante. He oído que esto causa inestabilidad a la velocidad, aunque no estoy seguro exactamente por qué. Puedes ver el efecto del que estoy hablando en este video:

Porque tiene que haber neumáticos dobles en la parte trasera del camión.

Como podemos ver, las ruedas delanteras son solo para fines de dirección y no sirven más. Por lo tanto, se requiere solo un neumático al frente para que tengan que hacer la llanta en forma convexa.

Aquí, podemos ver en la imagen debajo de la vista frontal de los neumáticos en el frente.

Pero en el caso de los neumáticos o de las ruedas traseras, especialmente en el caso de los camiones, llevan una gran carga y, al igual que la mayoría de los camiones, son de tracción trasera, por lo que debe haber neumáticos adicionales para satisfacer el propósito.

Por lo tanto, requiere múltiples neumáticos para cumplir con el propósito y para eso hacen las llantas de los neumáticos traseros para que puedan caber dos neumáticos en una unidad lateral.

Aquí, podemos ver en la imagen debajo de la vista frontal de los neumáticos traseros.

Espero que explique lo que pediste.

Perdón por el mal dibujo y la mala escritura, aunque intenté lo mejor que pude.

¡Paz!

Aquí hay algunas respuestas muy buenas que brindan información interesante, pero creo que falta un punto importante, que, según tengo entendido, es la razón de los diferentes estilos de rueda.

Las ruedas ‘convexas’ se ven así porque están montadas en un cubo de doble rodamiento . Un cubo de doble rodamiento tiene una carrera de rodamiento tanto dentro como fuera de borda, lo que significa que puede soportar una mayor carga sin hacer que el eje se flexione.

Mire la imagen de abajo de una unidad de camión británico:

Puede ver que los volantes delanteros tienen bujes de doble cojinete (‘convexo’) y los traseros son bujes de cojinete simple (‘cóncavo’). El conjunto del medio también son de doble rodamiento; Estos son los que se pueden subir o bajar opcionalmente para soportar una carga adicional cuando el remolque es pesado.

Agrego la advertencia de que esto se basa en camiones de estilo europeo, pero es información adicional útil para todos los lectores.

Así es como aparecen. Por lo general, en la parte delantera solo tiene llantas individuales (y llantas individuales), que se ajustan a los cubos de las ruedas de la manera habitual, es decir, el cubo sobresale en la parte cóncava de la llanta y está parcialmente envuelto por él y la rueda. Esta es la convención por varias razones, incluida la forma más compacta de organizar y empaquetar todo, y también la más estable y menos probable que termine con altas cargas de suspensión abrochando y doblando la rueda para alejarla del cubo y soltarla. pernos, debido a cómo se dirigen las fuerzas en relación con los puntos de montaje, etc., de manera muy similar a por qué los soportes de estantería tienden a ir hacia abajo en lugar de hacia arriba, aunque ambos mecanografiados se asegurarían con la misma cantidad de tornillos a través de los mismos agujeros.

Las ruedas traseras están, si las ve montadas “cóncavas”, dobladas – “duales”. Dos veces la llanta, el doble de la llanta, el doble de la capacidad de carga por eje, y más seguro también porque si tiene un reventón todavía hay tres llantas utilizables en ese eje que puede usar para cojear con seguridad, o incluso un lugar que pueda venderle un reemplazo y calzarlo mientras esperas.

Pero, ¿cómo encajas algo así en tu camión? Intentar instalar cuatro cubos por eje sería una pesadilla, especialmente si, como es el caso, desea transmitir la potencia del motor a través de todos ellos.

Bueno, lo que debe hacer es tener el cubo un poco más hacia adentro de lo que sería de otra manera, el ancho de un neumático, de hecho, y ajustar la rueda interior de la forma habitual, pero sin poner las tuercas de seguridad en los pernos del cubo. Luego pones una segunda llanta y una llanta en el mismo buje, pero te das la vuelta para que la parte convexa mire hacia adentro y termine besando la misma cara “exterior” de la rueda interior. Los pernos atraviesan los orificios de montaje en ambos bordes. Luego , gira las tuercas de seguridad y las aprieta a la cantidad recomendada. Los dos terminan básicamente apretados en la cara del cubo, atrapados entre eso y las tuercas.

El empaque no es un problema, ya que son ruedas motrices que no son de dirección, los arcos sobre ellos no tienen que acomodar una rueda que gira de lado a lado, y con el motor en la parte delantera, todo lo que tiene que encajar entre los cubos es el árbol de transmisión, el diferencial + semiejes y la suspensión, que necesitan mucho menos espacio que todas las cosas voluminosas que tienen que pasar entre los dos volantes. De manera similar, es menos probable que las fuerzas hacia abajo a través de la suspensión causen un problema con la rueda orientada hacia adentro de cada par que si fuera por sí sola debido a la distribución de las fuerzas con la otra rueda, y a través de cómo son capaces de apuntalar uno contra el otro, ya que básicamente empuja hacia abajo directamente entre los dos.

No hay diferencia en las ruedas. Las ruedas delanteras están montadas en forma de plato. Las traseras están montadas una dentro y otra fuera para que se acoplen entre sí. De esa manera, un solo tornillo de tapa de oreja complejo con un labio asegura la rueda trasera interna y una tuerca sobre la tapa asegura la rueda externa. Por dentro y por fuera están asegurados a una sola publicación. Este sistema fue desarrollado por la Compañía Budd de Filadelfia. Y fue casi universal en el Medio Oeste y el oeste hasta que alguien ideó ruedas “centradas en el eje”, que ahora son el estándar.

Muchos camiones de 18 ruedas usan neumáticos recauchutados, pero los recauchutados no están específicamente permitidos para los neumáticos de dirección. Cuando las llantas de la dirección se desgastan, las llantas en la posición de dirección deben reemplazarse con llantas nuevas, pero las llantas desgastadas a menudo se vuelven a recauchutar y se mueven de nuevo a las posiciones de manejo y remolque.

Si bien la falla de cualquier llanta en el vehículo no es buena, la falla de una llanta de dirección específicamente resultaría en la pérdida de control del vehículo, ya que hay 2 llantas de dirección, pero 8 llantas de tracción y 8 llantas de remolque (en un típico 18 Wheeler) y esos 16 neumáticos no controlan la dirección de desplazamiento del vehículo.

También tenga en cuenta que las llantas de conducción en un camión generalmente se enfrentan a altas cargas de torque, ya que están poniendo toda la potencia del motor del camión en la carretera (y haciendo gran parte del frenado), mientras que las llantas de dirección y remolque no lo son. Los neumáticos de dirección tienen cargas laterales mucho más altas que los otros neumáticos. Por lo tanto, el diseño de orejetas de los neumáticos de transmisión y remolque es a menudo diferente que en los neumáticos de dirección

Es así que solo necesitas un repuesto. Si nos fijamos en las camionetas duales, tienen lo mismo.

Para mostrar esto, a continuación se muestran imágenes del sitio web de Chevy. Ambas imágenes muestran una cabina regular 3500. La única diferencia entre los modelos es la selección dual. Observe las llantas delanteras en el doble frente al sencillo.

La próxima vez que vea un semirremolque mirando sus llantas de repuesto, son todas iguales, por lo que pueden ir a cualquier parte del camión.

Budd Corporation es el líder y desarrollador del concepto de doble rueda. Para unir dos ruedas a un único punto de montaje en un cubo del eje, las dos ruedas deben tocar en el montaje del cubo. De ahí la forma cóncava.

Al montar una sola rueda para el eje de dirección, la misma rueda (manteniendo todas las ruedas del mismo diseño) puede montarse cóncava o convexa. Resultados cóncavos en un enorme desplazamiento externo que acelera demasiado la dirección. Convexo, ralentiza la dirección para que las entradas del conductor sean más estables.

Algunas camionetas, que requieren clasificaciones de peso del eje delantero más pesadas que las estándar, tienen una rueda delantera única para neumáticos más grandes. El problema con esto es que las ruedas ya no pueden instalarse en ninguna posición del vehículo. El sistema Budd permite el montaje en cualquier posición del eje, incluido el remolque.

Antes de Budd, las ruedas eran solo llantas que estaban atornilladas a tambores o cubos de freno. Si ve esta configuración arcaica en un camión antiguo, también notará que la combinación de rueda / neumático se tambalea.

Entonces, ese es el tutorial de ruedas de camiones.

La rueda cóncava que ves en el eje trasero de un camión es la rueda exterior de una configuración de doble rueda. Cada rueda de una disposición de doble rueda está profundamente dispuesta para que sus superficies de acoplamiento puedan, bueno, aparearse.

La rueda delantera se monta con el lado cóncavo hacia adentro, con el resultado de que el conjunto del freno está anidado dentro de la cavidad de la rueda. Esto requiere menos espacio debajo del guardabarros para el movimiento de la rueda durante las curvas (paquete más compacto para maniobras en espacios reducidos) y reduce las tensiones en los componentes de la suspensión delantera / dirección.

Los neumáticos delanteros y los neumáticos traseros hacen cosas diferentes. Los delanteros son convexos para dejar espacio para los nudillos de dirección / enlace de arrastre, etc. Los neumáticos traseros proporcionan tracción, por lo que los ejes están en el centro. Los neumáticos solo necesitan esta característica para funcionar. Algunas compañías de camiones colocan cubiertas dentro de las ruedas motrices para reducir las turbulencias. Los ahorros son minúsculos, al igual que los ahorros en las “alas” debajo del remolque, pero cuando conduce millones de millas con una flota, eso se suma. Mientras estoy aquí, déjame decirte que para mantenerte a salvo, aléjate de los camiones. Déles espacio para maniobrar y detenerse. Las 18 ruedas y neumáticos SOLO pesan más que el automóvil promedio. Y si se revienta un neumático si está al lado de uno, puede ser desastroso. Mortal. Si no puedes ver sus espejos, NO TE PUEDEN VER.

Vigneshwarraj ha escrito una respuesta absolutamente correcta. No creo que quede nada por responder a esta pregunta.

Gracias por preguntar

En la parte trasera, hay un conjunto de dos ruedas adyacentes. Para unir una segunda rueda, la rueda interior tiene una parte convexa en el exterior, que coincide con la parte convexa en la segunda rueda. Por lo tanto, la segunda rueda trasera asume una parte cóncava. Como. para el frente, siempre se puede necesitar una segunda rueda adyacente.

Las ruedas delanteras son solo para el propósito de la dirección, requiere solo una llanta en el frente para que tengan que hacer la llanta en forma convexa.

Los neumáticos de las ruedas traseras soportan una gran carga y, al igual que la mayoría de los camiones, son de tracción trasera, por lo que debe haber neumáticos adicionales para alimentar el propósito.

Por lo tanto, requiere múltiples neumáticos para cumplir con el propósito y para eso hacen las llantas de los neumáticos traseros para que puedan caber dos neumáticos en una unidad lateral.

Las ruedas ‘convexas’ se ven así porque están montadas en un cubo de doble rodamiento. Un buje de doble rodamiento tiene una carrera de rodamiento tanto dentro como fuera de borda, lo que significa que puede soportar una mayor carga sin hacer que el eje se flexione. En la parte trasera del camión, funciona bien para “encajar” las ruedas hacia adentro. Hacerlos sobresalir hacia afuera como la rueda delantera solo requeriría ejes más largos, con poca o ninguna ventaja para justificar el peso adicional de los ejes más largos.

La razón de las diferentes ruedas se debe en parte a ahorrar costos de fabricación y aumentar el rendimiento de los camiones.

Las dimensiones (largo, ancho, alto) de un camión semi típico están limitadas a lo que las regulaciones gubernamentales les permiten ser. Todos los camiones más grandes que estas dimensiones permitidas requieren permisos especiales para circular por las vías públicas, lo que los hace más caros de operar. Entonces, como con muchas cosas, tratamos de meter lo máximo posible en la menor cantidad de espacio posible.

El eje delantero de un camión se usa para girar. Un radio de giro pequeño para un camión es muy importante para su diseño. Para lograr eso, el punto donde la rueda delantera pivota debe estar lo más lejos posible del centro del camión, permitiendo que la rueda gire a la izquierda y derecha tanto como sea posible sin entrar en conflicto con las otras partes del camión (guardabarros, chasis , motor). La forma de la rueda delantera permite que ese punto de pivote quede lo más alejado posible.

Los ejes traseros no necesitan girar, por lo que se acortan para poder montar varios neumáticos uno al lado del otro, lo que les permite transportar más peso, lo cual es importante para el diseño de un camión. La forma de la rueda trasera permite la configuración de doble neumático.

Si en realidad se trata de un camión de 18 ruedas y no de un camión con neumáticos de gran angular, las ruedas del eje de dirección son las mismas que las de la transmisión y las del remolque. Se ven diferentes porque están montados en el camión en una configuración de una sola rueda. Al montar la rueda de dirección de esta manera, permite que el neumático gire hacia la izquierda o hacia la derecha sin golpear el cuadro.

Las plataformas pesadas están diseñadas para usar las mismas ruedas y neumáticos delante y detrás. La parte delantera está montada de forma convexa para dejar espacio para los frenos y los nudillos giratorios en el interior, mientras que las ruedas traseras están montadas como un conjunto. Cada extremo del eje trasero tiene dos llantas y neumáticos, convexos primero con cóncavo en el exterior. Esto permite que las superficies de montaje de cada conjunto de rueda / neumático se sujeten juntas con pernos relativamente cortos y sin separadores, como sería necesario usando llantas de tipo automotriz en un diseño similar. En las fotos que proporcionó, cualquiera de los 10 neumáticos se puede montar en lugar de cualquier otro neumático en la plataforma.