La dirección asistida está formada por un sistema de dirección convencional a la que se acopla un mecanismo de ayuda al conductor para facilitar el giro del volante en diversas condiciones de funcionamiento.
Los tipos de asistencia que podemos encontrar en los automóviles son:
- Asistencia hidráulica.
- Asistencia electrohidráulica.
- Asistencia eléctrica.
Para comprender meor esta Unidad de Trabajo es necesario tener muy clara la Unidad de Trabajo anterior. A continuación os presento un vídeo en forma de repaso.
1. Asistencia hidráulica.
Este tipo de asistencia utiliza la energía hidráulica, que genera una bomba movida por el motor, para ayudar al conductor durante el giro del volante.
Las modificaciones que posé respecto a una dirección convencional son:
- Depósito: El sistema dispone de un depósito que contiene el líquido necesario para el funcionamiento del sistema de dirección asistida.
- Bomba hidráulica: Es movida por la correa de accesorios del motor. La bomba coge líquido del depósito y genera un caudal de líquido a presión según las revoluciones del motor. Para controlar la presión, la bomba dispone de una válvula reguladora que abre un retorno al depósito cuando la presión pasa de un límite establecido.
- Caja de dirección: Está formado por un cilindro de doble efecto en cuyo interior se desplaza la cremallera movida tanto por el piñón, como en la dirección convencional, como por la fuerza hidráulica que actúa sobre la cremallera.
- Válvula distribuidora: Se encuentra entre la columna de dirección y la caja de dirección. La misión de esta válvula es distribuir el líquido procedente de la bomba y retornar al depósito lo que procede de la caja de dirección. La válvula dispone de tres posiciones:
1. La primera posición es cuando el volante se encuentra recto. En este caso el líquido que proviene de la bomba lo retorna directamente al depósito sin interferir en el cilindro de la caja de dirección.
2. La segunda posición es cuando el volante gira a la derecha. En este caso el líquido a presión procedente de la bomba entra en la parte izquierda del cilindro de doble efecto empujando la cremallera hacia la derecha. El líquido que se encontraba en la cámara derecha es empujado por el embolo hacia la válvula distribuidora que lo retorna al depósito.
3. La tercera posición es cuando el volante gira a la izquierda. Es este caso el líquido a presión procedente de la bomba entra en la parte derecha del cilindro de doble efecto empujando la cremallera hacia la izquierda. El líquido que se encontraba en la cámara izquierda es empujado por el embolo hacia la válvula distribuidora que lo retorna al depósito.
Funcionamiento:
2. Asistencia electrohidráulica.
Al igual que la anterior, utiliza la fuerza hidráulica para asistir al conductor durante el giro del volante. La diferencia esencial está en que la bomba que genera la presión hidráulica es eléctrica y no mecánica como en la anterior.
La asistencia en este tipo de dirección va a depender del ángulo y velocidad de giro del volante, y de la velocidad del vehículo. Cuando el vehículo tiene cierta velocidad la asistencia de la dirección es nula.
Mientras que con la velocidad prácticamente nula y un ángulo de giro del volante grande la asistencia será mayor ya que es en ese momento cuando más resistencia ofrece la dirección a su giro.
Las diferencias respecto a la dirección asistida hidráulica son:
- La bomba hidráulica es una bomba eléctrica que incorpora una unidad de control para gestionar el movimiento. De esta forma la bomba solo se mueve cuando sea necesario, mejorando el consumo y, por tanto, disminuyendo la contaminación. Además, este conjunto suele incorporar el depósito formando todo una sola pieza.
Para su funcionamiento la unidad de control debe recibir señal de velocidad del vehículo, desde la unidad de ABS o desde el cuadro de instrumentos, la señal del ángulo de giro y velocidad de giro de la dirección desde el sensor de la dirección y revoluciones del motor desde la unidad de motor.
- El sensor de velocidad del vehículo, como ya hemos visto en electricidad, puede ser de tipo inductivo o de tipo Hall. Ambos mandan la información a la unidad de ABS que la transforma en una señal digital y la manda a la red multiplexada para que el resto de las unidades conozcan la velocidad del vehículo.
- El sensor de revoluciones también puede ser de tipo inductivo o de tipo Hall. En este caso la información sobre la velocidad de giro del cigüeñal se manda a la unidad de motor que la transforma en una señal digital y la manda a la red multiplexada. Esta señal se utiliza para saber si el motor está encendido, ya que con el contacto puesto sin la señal de revoluciones la bomba de dirección no funcionaría.
- El sensor goniométrico de la dirección se encuentra entre el volante y la columna de dirección. La función de éste es informar a la unidad de dirección del ángulo que toma el volante y de la velocidad con la que se está girando éste.
3. Asistencia eléctrica.
Este tipo de asistencia utiliza la energía eléctrica que por medio de un motor asiste al conductor. Las ventajas de esta dirección respecto a las anteriores son que ocupan menos espacio y es capaz de adaptarse a cada situación que se presente en la conducción.
En este caso el motor eléctrico puede actuar en la columna de la dirección o en la cremallera en función del fabricante y del vehículo.
El motor se monta junto a la unidad de control. En este sistema la asistencia va a depender de, además de los ya mencionado sensores de velocidad del vehículo, sensor de ángulo y velocidad de giro del volante y del sensor de régimen de motor para conocer las revoluciones del vehículo, del un sensor de par de la dirección para conocer el esfuerzo al final de la columna de la dirección.
Este tipo de dirección está formado por una dirección convencional a la que se incorpora:
- Una unidad de dirección junto con el motor eléctrico que asiste al conductor. La asistencia puede ser en la columna de la dirección o en la zona de la cremallera. Al igual que en la dirección electrohidráulica la asistencia a baja o nula velocidad va a ser mayor que a velocidades superiores donde la asistencia es prácticamente nula.
- El conjunto necesita la señal de velocidad (Explicada anteriormente) que procede de la unidad de ABS.
- También necesita la señal de revoluciones del motor. Esta información proviene de la unidad de motor que recibe la señal de un sensor inductivo o sensor Hall colocado, normalmente, cerca del volante motor de donde recibe la señal.
- La unidad de dirección recibe la señal del sensor de ángulo y velocidad de giro del volante, explicada anteriormente.
- Y por último, la unidad necesita la señal del sensor de par, colocado entre la columna de dirección y la caja de dirección. El sensor informa de la fuerza o par resistente ejercida en ese punto, la unidad de esta forma y conociendo el ángulo de giro del volante, puede rectificar pequeños movimientos provocados por irregularidades del terreno o por la acción de un viento lateral, sin que el conductor deba modificar la posición del volante.
Funcionamiento:
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