SI-1535

La leva di rinvio sterzo è la controparte passiva a specchio del braccio pitman in un sistema di sterzo a parallelogramma — una staffa pivot imbullonata al telaio sul lato passeggero (o destro nei mercati a circolazione a destra) che supporta l'estremità lontana della barra di accoppiamento centrale e la mantiene parallela al terreno attraverso l'intero arco dell'escursione della sospensione. A differenza del braccio pitman, la leva di rinvio sterzo non trasmette alcuna forza di sterzo; la sua unica funzione è essere un pivot precisamente posizionato che impedisce alla barra di accoppiamento centrale di abbassarsi o torcersi durante il movimento della sospensione.

Nota anche come: leva di rinvio, assieme staffa di rinvio. Da non confondere con il braccio pitman — il braccio pitman è azionato dalla scatola sterzo ed è l'input di potenza al collegamento. La leva di rinvio sterzo è solo un supporto passivo. Si noti anche che i sistemi di sterzo a cremagliera non utilizzano affatto una leva di rinvio; è esclusiva dei veicoli con scatola sterzo a ricircolo di sfere e collegamento a parallelogramma.

Come funziona

Specchio geometrico del braccio pitman

Il braccio pitman e la leva di rinvio sterzo sono progettati per avere uguale lunghezza e montati alla stessa altezza sui lati opposti del telaio. Quando il braccio pitman spinge la barra di accoppiamento centrale verso sinistra, la leva di rinvio oscilla attraverso un arco identico verso sinistra, mantenendo l'intera barra parallela all'assale anteriore. Questo movimento parallelo è ciò che dà il nome al sistema — sterzo a parallelogramma — ed è ciò che garantisce che entrambe le ruote anteriori ricevano un input di sterzo uguale e simultaneo.

Ancoraggio della convergenza nell'escursione della sospensione

Quando la sospensione anteriore sale e scende sui dossi, la leva di rinvio sterzo ruota per consentire alla barra di accoppiamento centrale di mantenere il proprio orientamento laterale. Se il pivot della leva di rinvio si usura e sviluppa gioco verticale, la barra di accoppiamento centrale si abbassa o si alza sul lato passeggero, modificando l'angolo di convergenza in modo dinamico — questa è la causa principale dello shimmy e della deriva che produce l'usura della leva di rinvio.

Percorso del carico e progetto del cuscinetto

Il pivot della leva di rinvio sterzo deve resistere ai carichi verticali (dal peso della barra di accoppiamento centrale e dai colpi di strada) consentendo il libero oscillamento orizzontale per il comando di sterzo. La maggior parte delle leve di rinvio usa un cuscinetto in bronzo sinterizzato o a rulli a nulla in un corpo in acciaio, pressato in una staffa del telaio. Le applicazioni heavy-duty (pick-up pesanti, grandi SUV) usano cuscinetti a rulli conici in un assieme staffa-perno separato per maggiore capacità di carico e manutenibilità.

Struttura e costruzione

La leva di rinvio sterzo è composta da un braccio in acciaio forgiato con un perno sferico conico o un attacco filettato all'estremità esterna (collegamento alla barra di accoppiamento centrale) e un assieme pivot all'estremità interna (imbullonato alla staffa del telaio). Il cuscinetto pivot è una boccola in bronzo sinterizzato sui veicoli più leggeri, o un cuscinetto a rulli conici sigillato sulle applicazioni per camion pesanti. Le staffe del telaio sono integrate nell'assieme della leva o costituite da una staffa in acciaio saldata separata. ProForged e Rare Parts producono staffe per leva di rinvio sterzo in versione extreme-duty con corpi forgiati SAE 1045 e doppi cuscinetti a rulli conici per massima capacità di carico. MOOG, TRW e 555 forniscono assiemi OEM-equivalent per fuoristrada leggeri e SUV.

Sintomi comuni di guasto

• Shimmy o oscillazione del volante. Il gioco verticale nel pivot della leva di rinvio sterzo consente alla barra di accoppiamento centrale di oscillare su e giù con il ciclo della sospensione. Questo modifica la convergenza in modo dinamico e crea uno shimmy dell'avantreno che risuona a una velocità stradale caratteristica, solitamente 80–110 km/h — simile allo shimmy prodotto da un giunto sferico della barra di accoppiamento centrale usurato.
• Sterzo vago e impreciso. Il gioco orizzontale nel cuscinetto pivot consente alla barra di accoppiamento centrale di spostarsi leggermente lateralmente senza input al volante. Il guidatore percepisce lo sterzo come vago e impreciso, e il veicolo richiede continue piccole correzioni per mantenere la traiettoria dritta.
• Consumo seghettato o irregolare degli pneumatici. Le variazioni dinamiche di convergenza causate dal gioco della leva di rinvio sterzo fanno sfregare gli pneumatici lateralmente sulla superficie stradale ad ogni ciclo di sospensione. Il pattern di consumo risultante è un bordo seghettato o sfrangiato sulla spalla interna o esterna degli pneumatici anteriori.
• Botti su dossi o all'inizio di una sterzata. Un cuscinetto pivot usurato con gioco sufficiente da consentire il contatto metallico produrrà un colpo a bassa frequenza ogni volta che la barra di accoppiamento centrale si sposta rispetto al telaio. Il colpo è più evidente a bassa velocità su dossi rallentatori o durante manovre lente in parcheggio.

Domande frequenti su Braccio rinvio sterzos