Un perno di prua è un'unità progettata per spostare il volante di un'auto entro i limiti fissati dal meccanismo di sterzo. Il perno è basato su una cerniera sferica.
In senso moderno, il perno è un elemento strutturale del meccanismo di rotazione della ruota, progettato per conferirgli i gradi di libertà richiesti. Questo concetto unisce meccanismi di design diverso, uniti da uno scopo comune. In una forma o nell'altra, il perno fa parte di quasi tutti i veicoli a ruote.
Sviluppo del design dei perni
Inizialmente il perno era un'asta su cui era fissato l'asse di perno comune della coppia di ruote anteriori della carrozza trainata da cavalli. Quando apparvero le prime auto, il perno era inteso come un asse a perno individuale, su cui era montata una ruota utilizzando una coppia di cuscinetti a rulli.
Dalla metà del XX secolo, il design tradizionale del meccanismo a perno per girare le ruote delle auto è stato sostituito da cerniere sferiche ed emisferiche. Questa soluzione ha permesso di semplificare la progettazione del perno, consentendo, grazie alla presenza di un unico elemento, di garantire sia la rotazione della ruota che la sua rotazione. La ruota gira in base al segnale di controllo del conducente tramite la scatola dello sterzo.
Applicazione su auto moderne
Le moderne cerniere sferiche delle parti del perno hanno una maggiore affidabilità e la capacità di lavorare a lungo in modalità intensiva senza lubrificazione intermedia. I perni di questo design sono ampiamente utilizzati come elementi di sospensione per veicoli fuoristrada e capacità di carico. Sono utilizzati negli ingranaggi di rotazione di camion, camioncini e parti di veicoli fuoristrada. Le prestazioni di guida del veicolo dipendono dalle caratteristiche del perno di articolazione, come gli angoli di beccheggio e rollio.
Quando viene visualizzato un gioco evidente nella coppia di perni, l'unità deve essere sostituita. La causa dell'usura può essere la guida su strade con superfici di scarsa qualità o danneggiate, mancanza o perdita di lubrificante, squilibrio delle ruote. Il perno di ricambio viene fornito come unità di montaggio separata, il cui design è individuale per ogni veicolo. Il grasso viene immesso nella cavità di contatto del perno di articolazione.
Nelle auto di nuovi design viene utilizzata una sospensione di tipo MacPherson, il cui design consente alle ruote di eseguire movimenti di rotazione a causa della mobilità dell'ammortizzatore. In questo caso, il perno è chiamato l'asse immaginario della ruota, attorno al quale ruota secondo il segnale di controllo del guidatore.
