En un automóvil, un volante maneja el movimiento direccional de un vehículo. Esta rueda está conectada a una barra especial, que utiliza un mecanismo de dirección para girar los ejes del automóvil. Cuando se gira el volante, la barra gira el engranaje, que luego tira o empuja el eje en la dirección requerida.
El diseño del mecanismo de dirección se creó por primera vez con la geometría de dirección de Ackermann, que obliga a las ruedas a girar en función de un diseño de barra y engranaje. Este diseño es necesario para garantizar que ambas ruedas se giren simultáneamente a la misma distancia. El engranaje, que reside en la caja de engranajes, mueve la varilla del eje horizontalmente según la rotación del volante.
Hay muchas formas de dirección disponibles en automóviles hoy. Estos incluyen dirección de piñón y cremallera, dirección manual y dirección asistida. Cada forma de dirección requiere un mecanismo de dirección para gestionar los cambios direccionales del automóvil. Este engranaje generalmente está encerrado dentro de una caja de engranajes que proporciona lubricante para el área del brazo de dirección.
La dirección manual fue la primera forma de dirección en automóviles. Este tipo de dirección requería un volante grande para ayudar al conductor a mover manualmente el mecanismo de dirección y las ruedas delanteras del automóvil. La dirección manual era una tarea tediosa para muchas personas porque las ruedas eran difíciles de girar en autos pesados.
La dirección asistida se introdujo por primera vez en el automóvil Chrysler de 1951. Este sistema de dirección utiliza una bomba especial de dirección asistida que ayuda al conductor a girar las ruedas a través del mecanismo de dirección. La dirección asistida se basa en una transmisión por poleas que está conectada al motor del vehículo. Este cinturón ayuda a mover la barra de dirección cuando el conductor gira el volante.
La dirección de cremallera y piñón generalmente se ve en los autos deportivos. Este tipo de diseño proporciona una dirección más directa sobre las ruedas. Un diseño de cremallera y piñón utiliza un engranaje de piñón que está unido al eje de dirección de la rueda. Este engranaje de piñón mueve la cremallera horizontalmente, haciendo que las ruedas giren hacia la izquierda o hacia la derecha.
Cuando un mecanismo de dirección falla, hace que las ruedas del vehículo giren libremente sin control desde el volante. Esta es una situación peligrosa que generalmente ocurre cuando el mecanismo de dirección se desgasta. La señal más obvia de falla del engranaje es la reducción del movimiento de la rueda con giros en el volante. Si esto sucede durante las condiciones de manejo, el operador debe reducir la velocidad lo más rápido posible.