¿Qué es un Sistema de Dirección Asistida? / ¿Cómo funciona una bomba de dirección?

¿Qué es la dirección asistida?

«Girar» es una función fundamental de un vehículo que se produce mediante un sistema de dirección que cambia la dirección del vehículo girando el volante que hace girar aún más los neumáticos. Un sistema de dirección asistida es un dispositivo mecánico que ayuda al conductor a girar el vehículo al aumentar la fuerza de dirección necesaria para girar las ruedas, lo que facilita la dirección o el movimiento del vehículo.

La bomba de dirección asistida se comprime y garantiza que el fluido hidráulico entre en el sistema de dirección asistida del vehículo, que ayuda al conductor a dirigir los volantes del vehículo.

Un actuador eléctrico o hidráulico proporciona energía controlada al dispositivo de dirección para que el conductor pueda poner menos energía para dirigir el volante cuando conduce a velocidades normales o cuando el vehículo está parado.

La dirección asistida está diseñada de tal manera que proporciona información artificial sobre las fuerzas que actúan sobre las ruedas. Este sistema tenía un rotor ranurado que giraba para permitir que el fluido entrara en la bomba.

A medida que el fluido entra en el rotor, continúa girando, moviendo el fluido al puerto de drenaje. En esta etapa, el fluido introduce un depósito en el sistema de dirección, donde el depósito ayuda al mecanismo de dirección a utilizar la presión adecuada para mantener las ruedas girando suavemente.

La dirección asistida de un vehículo es un componente esencial de la dinámica del vehículo, que combina varias partes mecánicas en ángulos de llave específicos para dirigir las ruedas delanteras del vehículo en respuesta a las entradas de pasajeros a través de los volantes.

Hoy en día, el 80% de todos los vehículos en carretera tienen sistemas de dirección asistida que se han convertido en un requisito esencial de todos los vehículos.

¿Cómo funciona una Dirección asistida?

Un sistema de dirección transforma el movimiento giratorio del volante en un movimiento giratorio del volante de carretera para que las llantas del volante puedan dirigir una larga distancia para mover el volante de carretera una corta distancia.

El sistema de dirección asistida funciona de manera diferente dependiendo del multiplicador de fuerza utilizado. Por lo tanto, para comprender cómo funciona la dirección asistida, debe comprender los siguientes métodos individualmente.

1) Sistema de dirección asistida hidráulica

El sistema de dirección asistida hidráulica (HPS) utiliza un sistema hidráulico para aumentar la fuerza de entrada de la dirección y dirigir suavemente las ruedas delanteras. Esta fuerza se produce a través de una cadena de diferentes partes, como aceite hidráulico altamente comprimido, líneas hidráulicas, bomba de rotor hidráulico, cilindro hidráulico y un mecanismo de enlace que conecta el sistema hidráulico con el sistema de dirección.

El sistema de dirección hidráulica funciona de la siguiente manera:

• A medida que el conductor envía la entrada girando el volante, la bomba hidráulica accionada por el motor inicia el bombeo del aceite hidráulico altamente presurizado a través de la línea.
• La fuerza hidráulica producida por la bomba entra en el cilindro, que difunde esta presión al pistón del cilindro hidráulico.
• El pistón de alta presión comienza a correr de un extremo al otro, empujando más fluido a través de la línea. A medida que el pistón se mueve, la fuerza de entrada del conductor se multiplica en numerosas ocasiones.
• A continuación, el fluido de alta presión suministrado por el cilindro emplea presión en los piñones conectados con el dispositivo de embrague, aplicando así una gran fuerza al engranaje de cremallera para dirigir las ruedas delanteras.

Para una mejor comprensión del funcionamiento del sistema de dirección hidráulica, vea el siguiente video:

2) Sistema de dirección Asistida eléctrica (EPS)

En los tipos de sistemas de dirección, un sistema de energía eléctrica es el último sistema de dirección asistida. Esto se debe a que, en este sistema, un motor eléctrico utiliza para multiplicar la fuerza de entrada de dirección en lugar del fluido hidráulico. El funcionamiento del sistema de dirección eléctrico se muestra a continuación:

• A medida que el conductor envía la entrada a través del volante, un sensor electrónico montado en la columna de dirección detecta las entradas y las envía a la ECU (unidad de control eléctrico) del automóvil.
• La ECU del automóvil analiza la entrada del volante y envía una señal de voltaje al motor eléctrico al final de la columna de dirección. Los engranajes del motor eléctrico siempre se acoplan con los engranajes del piñón.
• La unidad de control eléctrico envía la señal de voltaje para que el motor eléctrico alimentado por la batería del automóvil pueda arrancar y pueda entregar un par específico basado en el valor de la señal de voltaje recibida.
• Tan pronto como el motor arranca, los engranajes que mantienen una malla constante con los engranajes del piñón comienzan a transmitir el par multiplicado al piñón, que transfiere este par al bastidor fijo.
• Cuando este piñón ejerce un par en el bastidor, el bastidor se mueve para dirigir las ruedas delanteras según sea necesario (a través de tirantes unidos).

Para una mejor comprensión del funcionamiento del EPS, vea el siguiente video:

Tipos de Sistema de dirección asistida

El sistema de dirección asistida tiene los siguientes tres tipos:

1. Sistema de dirección hidráulico
2. Sistema de dirección eléctrico
3. Dirección asistida con varillaje
4. Sistema de dirección electrohidráulico
5. Dirección asistida integral

1) Sistema de dirección hidráulica

Un sistema de dirección asistida hidráulica (HPS) utiliza un sistema hidráulico para multiplicar una fuerza a las entradas del volante en la dirección de la rueda de carretera del vehículo (generalmente las ruedas delanteras). La fuerza hidráulica generalmente se genera por una bomba que impulsa un motor del automóvil.

Un cilindro hidráulico de doble efecto obliga a los engranajes de dirección a girar la rueda de carretera. Estos volantes utilizan la válvula para controlar el flujo del cilindro.

Cuando un conductor aplica más par a la columna de dirección y al volante, la válvula aumentará el caudal de fluido del cilindro y se ejercerá una mayor fuerza para girar las ruedas. Cuando el pistón del cilindro hidráulico toca el final de su carrera, la válvula de presión detiene una acumulación de presión riesgosa.

Dado que la bomba de dirección asistida hidráulica es una bomba de desplazamiento positivo, el flujo proporcionado por esta bomba es proporcional a la velocidad del motor. Esto significa que la dirección se mueve naturalmente más rápido a altas velocidades del motor que a bajas velocidades del motor.

Ventajas del Sistema de Dirección Hidráulica: –

• El sistema de dirección hidráulica no tiene ventajas en los automóviles.
• Todos los componentes se pueden reparar.
• En el caso de un camión, es menos costoso que EPS

Desventajas del sistema de dirección hidráulica: –

• Tiene un alto peso que el EPS
• Tiene un precio alto que el EPS (para automóviles)
• Más retardo de respuesta en comparación con el EPS (debido al contragolpe en la construcción)
• Necesita un alto mantenimiento
• El sistema se vuelve más pesado que la dirección manual cuando falla la asistencia eléctrica.

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2) Sistema de dirección asistida electrónico/eléctrico

La dirección asistida impulsada por motor (MDPS) o el sistema de dirección asistida eléctrica (EPS) utiliza un motor eléctrico en lugar de un sistema hidráulico para ayudar al conductor del automóvil.

Los sensores del vehículo identifican el par y el lugar de la columna de dirección, y un módulo AI transmite el par auxiliar a través de un motor eléctrico que acopla la columna de dirección o el aparato de gobierno. De esta manera, puede proporcionar diferentes servicios de apoyo de acuerdo con las situaciones de conducción.

Los ingenieros pueden ajustar la respuesta del conjunto del engranaje de dirección de acuerdo con la velocidad variable y la velocidad variable, el sistema de suspensión, el funcionamiento, el ajuste de la conducción, el manejo y la dirección de cualquier vehículo.

En los vehículos del grupo Fiat, puede ajustar la cantidad de soporte utilizando el botón «CIUDAD». Esto le permite cambiar entre dos curvas de asistencia diferentes y muchos otros sistemas EPS contienen diferentes funciones de soporte. Estos ayudan mucho cuando el vehículo está desacelerando y menos a alta velocidad.

Siempre se mantiene un acoplamiento mecánico entre el aparato de gobierno y el volante en el MDPS. El acoplamiento mecánico se puede utilizar como dispositivo de respaldo en caso de fallo de alimentación o de pieza que no pueda proporcionar asistencia.

Si el sistema de dirección asistida eléctrica falla, el conductor se encuentra en una situación que requiere un gran esfuerzo para girar el volante. Este gran esfuerzo es similar al trabajo de un sistema de asistencia de dirección hidráulica no funcional.

Ventajas Sistema de Dirección Eléctrico: –

• Tiene menos precio que HPS (para automóviles)
• Su ensamblaje es simple
• Peso ligero
• Requiere menos mantenimiento que un sistema hidráulico

Desventajas del Sistema de dirección eléctrico: –

• Tiene el máximo de componentes que no se pueden reparar.
• La unidad de asistencia eléctrica se ubica en la columna de dirección, por lo que es una columna de peso pesado.

3) Dirección asistida electrohidráulica

El sistema de dirección asistida electrohidráulica es una versión mejorada del sistema hidráulico en la que se coloca una bomba de dirección hidráulica, que acciona por un motor eléctrico en lugar de un motor.

Este sistema también se conoce como sistema de dirección híbrido porque utiliza componentes eléctricos e hidráulicos.

4) Dirección asistida Integral

La dirección asistida integral se utiliza para obtener potencia de asistencia cuando la fuerza en la llanta del volante se vuelve de 2 a 5 libras. Este sistema tiene una caja de cambios de asistencia eléctrica integral especial, líneas hidráulicas y una bomba de dirección asistida. Tiene un pistón hidráulico que se instala en la caja de cambios de la dirección.

La caja de cambios tiene una válvula de control, un pistón hidráulico, una disposición de engranajes de sector y un gusano convencional. De acuerdo con el diseño de dirección asistida integral, la válvula de control puede tener diferentes diseños, como una válvula giratoria o una válvula de carrete.

La válvula de contacto de reacción está conectada al cojinete de empuje del eje sinfín a través de una palanca de actuador y un eslabón. El par del cojinete de empuje mueve la válvula de control y abre y cierra el paso de aceite entre el cuerpo de la válvula y la carcasa del conjunto de engranajes y piñones.

5) Dirección asistida con varillaje

En este sistema, el cilindro de potencia se conecta con el varillaje de dirección. La dirección asistida con varillaje tiene una válvula de control hidráulica. Un lado de esta válvula se conecta con un enlace central o enlace de arrastre.

El aparato de gobierno y el volante envían señales de entrada a la válvula de control.

La válvula reacciona, abre la conexión y dirige el fluido hidráulico al ariete hidráulico girando a la derecha o a la izquierda. Este ariete se conecta con el varillaje de dirección. El flujo de líquido en un lado del pistón del ariete controla la dirección de la potencia. Una de las principales desventajas de este sistema de dirección es que puede dañarse fácilmente.

Componentes del Sistema de Dirección

El sistema de dirección tiene los siguientes componentes principales:

1. Bomba de dirección asistida
2. Tubo de presión
3. Válvula de control
4. Volante
5. Eje
6. Aparato de dirección

1) Volante

El volante también se conoce como un volante de control que el conductor utiliza para girar el automóvil. Tiene un interruptor de limpiaparabrisas, interruptor de luz, interruptor de indicador de tráfico y más. Esta rueda también se conoce como rueda motriz. Un volante también es una especie de control de dirección para el vehículo.

Los volantes se utilizan en casi todos los automóviles terrestres más recientes, incluidos todos los tractores, camiones pesados y ligeros,autobuses, automóviles, etc.

2) Eje o columna de dirección

El eje también llamado columna de dirección que está montado en una columna de dirección hueca. A medida que el conductor dirige el volante, la columna de dirección también gira. De esta manera, el movimiento del volante se transfiere a los engranajes de dirección.

3) Aparato de gobierno

Un extremo del brazo del boxeador está estriado al brazo basculante del aparato de gobierno, y el otro extremo está unido a la cadena de arrastre a través de una rótula.

El aparato de gobierno transmite la señal de entrada de la dirección del conductor al mecanismo de articulación de la dirección para girar el volante del vehículo. También multiplica el cambio de dirección del conductor para que las ruedas delanteras puedan girar más alto que el volante.

4) Brazo de Pitman o brazo de caída

Al girar el volante a la izquierda o a la derecha, el pitman transfiere el movimiento a la varilla de acoplamiento que pasa por el aparato de gobierno. Si el automóvil tiene un elevador de suspensión, entonces se usa un «brazo drop pitman» para ajustar la dirección.

5) Rótulas

Una rótula es un rodamiento de bolas que conecta el nudillo de dirección con el brazo de control. Los pernos del cojinete son cónicos, roscados y montados en los orificios cónicos de los nudillos de dirección. La carcasa protectora mantiene el polvo alejado del conjunto de unión.

6) Eslabón de arrastre

Este componente del sistema de dirección transforma el arco de flexión del brazo de dirección en un movimiento lineal en el plano de los otros eslabones de dirección. Los eslabones de arrastre conectan el brazo de dirección con el brazo de caída, o en pocos casos, se vincula con el conjunto de la varilla de acoplamiento.

7) Brazo de dirección

El brazo de dirección es el brazo con el que la fuerza de dirección se transfiere de los engranajes de dirección al eslabón de arrastre.

El principal objetivo de una dirección asistida es permitir que el conductor gire el automóvil de forma correcta y segura.

8) Eje pasante

Con la rotación del volante, su movimiento se transfiere a través del aparato de gobierno al brazo del boxeador. Después de esto, este movimiento se transfiere al enlace de arrastre. Y el eslabón de arrastre transmite este movimiento al eje del talón, que gira alrededor del pivote central. Esto hará girar la rueda derecha del vehículo.

9) Nudillo de dirección

En la suspensión de un vehículo, un nudillo de dirección es un componente que tiene el husillo o el cubo de la rueda y se conecta con las partes de la dirección y la suspensión. También se conoce como buje, vertical, husillo y nudillo de dirección.

10) Bomba de dirección asistida

La bomba de dirección asistida comprime el fluido hidráulico y aumenta la presión del fluido. Después de esto, la bomba de dirección bombea el presurizado en el cilindro del sistema de dirección.

¿Cómo puede identificar que su bomba de Dirección Asistida funciona mal?

Los siguientes son los síntomas principales de una bomba de dirección asistida defectuosa:

1) Fugas de fluido de dirección asistida

El fluido de dirección asistida es una parte importante de la bomba. Por lo tanto, la fuga de muy poco fluido de dirección asistida de la bomba puede generar problemas. Las bombas también pueden sufrir daños físicos debido al desgaste &, desgarro y envejecimiento.

2) Color fluido de dirección asistida

Al comprobar el nivel de fluido del tanque de almacenamiento, preste atención al color fluido de dirección asistida. Si es gris, significa que está oxidado y no puede funcionar correctamente como debe hacerlo. El exceso de aire que entra en el sistema puede causar óxido debido a una bomba de dirección asistida defectuosa.

3) Chillido al arrancar

Este es un signo que representa que la correa accesoria se ha soltado, pero también especifica que la bomba de dirección asistida está funcionando mal. Antes de reemplazar la bomba, asegúrese de que la tensión de la correa de accesorios esté ajustada correctamente.

Si oye un chirrido en un giro brusco y no solo al arrancar, podría indicar que la correa está suelta y la bomba está defectuosa.

4) Ruido de gemidos o gemidos mientras se dirige

Pueden producirse otros sonidos anormales debido a un mal funcionamiento de la bomba de dirección asistida. El sombreado tiene un ruido más cruel que el lloriqueo. Este ruido se produce principalmente debido a una deficiencia de fluido adecuado que puede dañar otros componentes del sistema de dirección asistida. El ruido también puede producirse debido a la caída del rodamiento de su lugar.

El ruido de lloriqueo generalmente se amplifica a medida que aumenta la velocidad del motor y el volante gira. Si recibe ruidos tan extraños al girar la rueda, vaya a un lugar seguro (por ejemplo, una carretera fácil) y conduzca de diferentes maneras (acelere, gire, arranque y frene en diferentes ángulos, etc.).) para averiguar el problema y su solución.

5) Mayor esfuerzo de dirección

Los vehículos con sistema de dirección asistida deben conducir con bastante facilidad. Si la dirección del automóvil se siente difícil de girar y aumenta el esfuerzo de la dirección, debe revisar su bomba de dirección asistida.

¿Cuál es el costo de la sustitución de la bomba de dirección asistida?

Si la bomba de dirección asistida de su vehículo está dañada y no se puede reparar, debe reemplazarse. Varios aspectos afectan el costo de reemplazar una bomba de dirección asistida. Algunos de estos factores se dan a continuación:

1. El primer y más importante factor que afecta el costo de reemplazo de la bomba de dirección es el tipo de vehículo que conduce. El modelo y la marca de su vehículo tienen un impacto significativo en el costo de reemplazar una bomba de dirección asistida. Si tiene una versión antigua del vehículo, el técnico puede cobrar un alto costo porque puede ser más difícil para un mecánico encontrar todas las piezas que desea. Además, estas piezas pueden ser más raras que las piezas del vehículo nuevo y pueden tardar más en completarse. En este caso, la tarifa de reemplazo será alta.
2. Otro factor que afecta el costo de reemplazar una bomba de dirección es la ubicación o el área donde vive. Porque el costo de todo varía según las diferentes áreas. Antes de pedirle a un técnico que repare su vehículo, es importante que el técnico realice una inspección y una estimación del precio. De esta manera, puede comprender mejor el costo de reemplazo.

Las pautas generales para el costo de reemplazo de una bomba de dirección asistida suelen oscilar entre $ 200 y 3 350. Este precio incluye el costo de las piezas y la mano de obra. Como comentamos antes, de acuerdo con el modelo de su vehículo y el área donde vive, este costo puede aumentarse.

Ventajas y desventajas de la Dirección asistida

El sistema de dirección tiene las siguientes ventajas y desventajas principales:

Ventajas del sistema de dirección

• El sistema de dirección proporciona un giro controlado y preciso en la carretera
• Proporciona estabilidad y control del volante al conductor que es muy útil en condiciones de carretera mojada.
• La dirección asistida permite al conductor hacer una dirección circular más pequeña a una velocidad más baja.
• Es muy práctico en carreteras o terrenos más difíciles
• Proporciona una gran estabilidad en línea recta
• El sistema de dirección tiene la capacidad de entregar fuerza alta
• Este sistema proporciona un cambio de carril fácil porque si el conductor conduce el vehículo a alta velocidad y desea un cambio de carril rápido, entonces en esa condición, el sistema de dirección proporciona ayuda para un cambio de carril rápido.

Desventajas del sistema de dirección

• El sistema de dirección tiene un alto costo porque consta de varios componentes, como bomba de dirección, eje, volante, brazo de pitman y columna de dirección, etc., debido a eso, su costo aumenta.
• Porque contiene muchos componentes, por lo tanto, siempre tiene muchas posibilidades de fallar.
• El enlace es extremadamente complejo.

Dirección asistida vs Dirección manual

La principal diferencia entre la dirección asistida y la dirección manual se muestra a continuación:

Dirección asistida	Dirección manual
Un sistema de dirección que utiliza alguna fuente de energía para dirigir las ruedas del vehículo se conoce como dirección asistida.	Un sistema de dirección en el que se utiliza la potencia manual para girar las ruedas se denomina sistema de dirección manual.
La dirección del coche es un ejemplo de dirección asistida.	La dirección de bicicleta es un ejemplo de dirección manual.
responde muy rápidamente.	tiene una respuesta lenta.
Gira las ruedas del vehículo muy rápidamente.	Este sistema gira la rueda lentamente.
la dirección asistida tiene un costo muy alto.	La dirección manual tiene un bajo costo.
Tiene un gran peso.	Tiene poco peso.
tiene un diseño complejo.	Tiene un diseño simple y confiable.
Este sistema tiene un conjunto de engranaje de dirección asistida, líneas, mangueras, depósito de fluido y una bomba hidráulica.	Este sistema tiene eslabones, caja de cambios manual, columna y volante, brazo de pitman y conjunto de piñón y cremallera.

Sección de preguntas frecuentes

¿Cuáles son los tipos de Sistemas de dirección?

¿Cuál es la función básica de una Dirección asistida?

¿Cuánto cuesta una dirección asistida?

¿Lo sabes?

1. ¿Cómo funciona un coche híbrido?
2. ¿Cómo funciona una bomba de chorro?