Sistemas de direccion
Compañeros del grupo de mtto de sitemas de direccion, favor de comentar aqui todas sus tareas, así como sus dudas e inquietudes,ya que con todo gusto los atendere. atte. Docente: Eduardo Martinez Hernandez
eduardomartinezconalep183
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eduardomartinezconalep183 
Juan Carlos castro Rodríguez
Conalep Atizapán 1
Mantenimiento al sistema de dirección
Matricula: 091030630-9
Turno: matutino
SITEMA DEDIRECION PARA TREN RIGIDO DELANTERO
El sistema de dirección para tren delantero de suspensión independiente es cuando hay una suspensión independiente para cada rueda delantera, como la separación entre estas varían un poco al salvar las irregularidades de la carretera, se necesita un sistema de dirección que no se ve afectadas por estas variaciones y mantenga la dirección de las ruedas siempre en la posición correcta
SISTEMA DE DIRECCIONASISTIDA HIDRAULICAMENTE
Este tipo de dirección llego a remplazar a la mecánica o de cremallera ya que esta tiene un mayor manejo y es mucho más segura y cómoda al manejar. Esta se invento principalmente para ayudar un poco al conductor para dirigirse a un punto en específico. Como su nombre lo dice es hidráulica, esto quiere decir que esta apoyada fundamentalmente por un liquido especial impulsado por un motor, todo en conjunto establece la dirección hidráulica. Se puede encontrar en casi todos los automóviles, en unos casos ya lo contaban por ejemplo la Chevrolet Cheyenne blazer 1986 que ya contaba con el asta los autos de hoy en día, a excepción del Volkswagen (bocho) ya que este tiene dirección mecánica.
Sistema de dirección hidráulica o coaxial
Bueno debido a el empleo q los neumáticos o llantas de baja presión como los de 30 y una gran superficie de contacto la maniobra del volante de la dirección para poder orientar las ruedas se ase fácil mas si el carro esta parado por que si llegamos a pasar el limite de desmultiplicado se pedrera mucha sensibilidad a la dirección.
Sistema de servodirección hidráulica de asistencia variable.
Este sistema permite adaptar la taza de asistencia a la velocidad del vehículo por lo que es lo mismo ver el esfuerzo que hay que hacer sobre el volante dependiendo de la velocidad del vehículo, este tipo de dirección tiene 2 bases de fundamento
Sistema de dirección electromecánica de asistencia variable
Bueno en los últimos años (hablamos del 2003 en adelante) se utiliza cada ves mas este sistema de dirección, también conocido como dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a usar en carros pequeños o compactos pero ya lo usan carros medianos como el Renault Megan .Este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico.
Pero como funciona este tipo de dirección??
Funciona por un motor eléctrico q axioma una reductora (corona con sin fin) q a su ves mueve la cremallera de la dirección.
y.. cuales son las ventajas q nos benefician al usar este tipo de dirección??
Bueno ay muchos pero solo mencionare los mas importantes
Se retiran los componentes hidráulicos
Elimina el liquido hidráulico
Hay mas espacio
Suena menos
Gasta menos energético
Mayor satisfacían optima al volante del conductor
Mecanismo de dirección de tornillo sin fin
La dirección de tornillo sin fin esta compuesta por un tornillo sin fin (esto quiere decir q no tiene fin, puedes girar y girar) este toma el movimiento de la columna de dirección, engranado con un rodillo.
El rodillo es el q le da el movimiento al brazo de mando y así puedan orientar a las ruedas. El tornillo sin fin y el rodillo van alojados en una caja serrada.( como en una practica q el profe: Gualberto nos demostró el funcionamiento y así lo pudimos conocer a el sin fin).
Mecanismo de dirección de cremallera
Este mecanismo ya hoy en día es difícil encontrarlo (solamente en autos demasiado viejos) también es conocida como dirección mecánica ya que funciona con solamente tu fuerza ejercida para mover el volante, esta dirección no depende de algún otro mecanismo, tiene muchas desventajas una de ellas es que en demasiado difícil moverlo. Pero hablemos de las ventajas, es barato arreglarla y no necesita mucho mantenimiento y solo t enfocas el ella, no es necesario checar por ejemplo en el caso de la hidráulico mangueras, bomba etc.
Juan Carlos castro Rodríguez
Conalep Atizapán 1
Mantenimiento al sistema de dirección
Matricula: 091030630-9
Turno: matutino
SITEMA DEDIRECION PARA TREN RIGIDO DELANTERO
El sistema de dirección para tren delantero de suspensión independiente es cuando hay una suspensión independiente para cada rueda delantera, como la separación entre estas varían un poco al salvar las irregularidades de la carretera, se necesita un sistema de dirección que no se ve afectadas por estas variaciones y mantenga la dirección de las ruedas siempre en la posición correcta
SISTEMA DE DIRECCIONASISTIDA HIDRAULICAMENTE
Este tipo de dirección llego a remplazar a la mecánica o de cremallera ya que esta tiene un mayor manejo y es mucho más segura y cómoda al manejar. Esta se invento principalmente para ayudar un poco al conductor para dirigirse a un punto en específico. Como su nombre lo dice es hidráulica, esto quiere decir que esta apoyada fundamentalmente por un liquido especial impulsado por un motor, todo en conjunto establece la dirección hidráulica. Se puede encontrar en casi todos los automóviles, en unos casos ya lo contaban por ejemplo la Chevrolet Cheyenne blazer 1986 que ya contaba con el asta los autos de hoy en día, a excepción del Volkswagen (bocho) ya que este tiene dirección mecánica.
Sistema de dirección hidráulica o coaxial
Bueno debido a el empleo q los neumáticos o llantas de baja presión como los de 30 y una gran superficie de contacto la maniobra del volante de la dirección para poder orientar las ruedas se ase fácil mas si el carro esta parado por que si llegamos a pasar el limite de desmultiplicado se pedrera mucha sensibilidad a la dirección.
Sistema de servodirección hidráulica de asistencia variable.
Este sistema permite adaptar la taza de asistencia a la velocidad del vehículo por lo que es lo mismo ver el esfuerzo que hay que hacer sobre el volante dependiendo de la velocidad del vehículo, este tipo de dirección tiene 2 bases de fundamento
Sistema de dirección electromecánica de asistencia variable
Bueno en los últimos años (hablamos del 2003 en adelante) se utiliza cada ves mas este sistema de dirección, también conocido como dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a usar en carros pequeños o compactos pero ya lo usan carros medianos como el Renault Megan .Este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico.
Pero como funciona este tipo de dirección??
Funciona por un motor eléctrico q axioma una reductora (corona con sin fin) q a su ves mueve la cremallera de la dirección.
y.. cuales son las ventajas q nos benefician al usar este tipo de dirección??
Bueno ay muchos pero solo mencionare los mas importantes
Se retiran los componentes hidráulicos
Elimina el liquido hidráulico
Hay mas espacio
Suena menos
Gasta menos energético
Mayor satisfacían optima al volante del conductor
Mecanismo de dirección de tornillo sin fin
La dirección de tornillo sin fin esta compuesta por un tornillo sin fin (esto quiere decir q no tiene fin, puedes girar y girar) este toma el movimiento de la columna de dirección, engranado con un rodillo.
El rodillo es el q le da el movimiento al brazo de mando y así puedan orientar a las ruedas. El tornillo sin fin y el rodillo van alojados en una caja serrada.( como en una practica q el profe: Gualberto nos demostró el funcionamiento y así lo pudimos conocer a el sin fin).
Mecanismo de dirección de cremallera
Este mecanismo ya hoy en día es difícil encontrarlo (solamente en autos demasiado viejos) también es conocida como dirección mecánica ya que funciona con solamente tu fuerza ejercida para mover el volante, esta dirección no depende de algún otro mecanismo, tiene muchas desventajas una de ellas es que en demasiado difícil moverlo. Pero hablemos de las ventajas, es barato arreglarla y no necesita mucho mantenimiento y solo t enfocas el ella, no es necesario checar por ejemplo en el caso de la hidráulico mangueras, bomba etc.
Brayan cano garcia
402
Sistemas de dirección
Curso de la materia
Trabajo
Matutino
091830627-5
Sistema de dirección
El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor.
Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama “directrices”), el vehículo dispone de un mecanismo desmultiplicador, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales).
Características que deben reunir todo sistema dirección
Siendo la dirección uno de los órganos mas importantes en el vehículo junto con el sistema de frenos, ya que de estos elementos depende la seguridad de las personas; debe reunir una serie de cualidades que proporcionan al conductor, la seguridad y comodidad necesaria en la conducción. Estas cualidades son las siguientes:
• Seguridad: depende de la fiabilidad del mecanismo, de la calidad de los materiales empleados y del entretenimiento adecuado.
• Suavidad: se consigue con un montaje preciso, una desmultiplicación adecuada y un perfecto engrase.
La dureza en la conducción hace que ésta sea desagradable, a veces difícil y siempre fatigosa. Puede producirse por colocar unos neumáticos inadecuados o mal inflados, por un “avance” o “salida” exagerados, por carga excesiva sobre las ruedas directrices y por estar el eje o el chasis deformado.
• Precisión: se consigue haciendo que la dirección no sea muy dura ni muy suave. Si la dirección es muy dura por un excesivo ataque (mal reglaje) o pequeña desmultiplicación (inadecuada), la conducción se hace fatigosa e imprecisa; por el contrario, si es muy suave, por causa de una desmultiplicación grande, el conductor no siente la dirección y el vehículo sigue una trayectoria imprecisa. La falta de precisión puede ser debida a las siguientes causas:
– Por excesivo juego en los órganos de dirección.
– Por alabeo de las ruedas, que implica una modificación periódica en las cotas de reglaje y que no debe de exceder de 2 a 3 mm.
– Por un desgaste desigual en los neumáticos (falso redondeo), que hace ascender a la mangueta en cada vuelta, modificando por tanto las cotas de reglaje.
– El desequilibrio de las ruedas, que es el principal causante del shimmy, consiste en una serie de movimientos oscilatorios de las ruedas alrededor de su eje, que se transmite a la dirección, produciendo reacciones de vibración en el volante.
– Por la presión inadecuada en los neumáticos, que modifica las cotas de reglaje y que, si no es igual en las dos ruedas, hace que el vehículo se desvíe a un lado.
• Irreversibilidad: consiste en que el volante debe mandar el giro a las pero, por el contrario, las oscilaciones que toman estas, debido a las incidencias del terreno, no deben se transmitidas al volante. Esto se consigue dando a los filetes del sin fin la inclinación adecuada, que debe ser relativamente pequeña.
Como las trayectorias a recorrer por la ruedas directrices son distintas en una curva (la rueda exterior ha de recorrer un camino mas largo por ser mayor su radio de giro, como se ve en la figura inferior), la orientación que debe darse a cada una distinta también (la exterior debe abrirse mas), y para que ambas sigan la trayectoria deseada, debe cumplirse la condición de que todas las ruedas del vehículo, en cualquier momento de su orientación, sigan trayectorias curvas de un mismo centro O (concéntricas), situado en la prolongación del eje de las ruedas traseras. Para conseguirlo se disponen los brazos de acoplamiento A y B que mandan la orientación de las ruedas, de manera que en la posición en linea recta, sus prolongaciones se corten en el centro C del puente trasero o muy cerca de este.
Esta solución no es totalmente exacta, sino que existe un cierto error en las trayectorias seguidas por las ruedas si se disponen de la manera reseñada. En la practica se alteran ligeramente las dimensiones y ángulos formados por los brazos de acoplamiento, para conseguir trayectorias lo más exactas posibles. La elasticidad de los neumáticos corrige automáticamente las pequeñas variaciones de trayectoria.
Las ruedas traseras siguen la trayectoria curva, como ya se vio, gracias al diferencial (cuando el vehículo tiene tracción trasera), que permite dar a la exterior mayor numero de vueltas que a la interior; pero como estas ruedas no son orientables y para seguir su trayectoria debe abrirse más la rueda exterior, resulta de ello un cierto resbalamiento en curva, imposible de corregir, que origina una ligera perdida de adherencia, más acusada si el piso está mojado, caso en el que puede producirse el derrape en curvas cerradas tomadas a gran velocidad.
Arquitecturas del sistema de dirección
En cuanto se refiere a las disposiciones de los mecanismos que componen el sistema de dirección, podemos distinguir dos casos principales: dirección para el eje delantero rígido y dirección para tren delantero de suspensión independiente. Cada uno de estos casos tiene su propia disposición de mecanismos.
El sistema de dirección para eje delantero rígido
No se usa actualmente por lo que haremos una pequeña reseña sobre el sistema.
Se utiliza una barra de acoplamiento única (4) que va unida a los brazos de la rueda (3) y a la palanca de ataque o palanca de mando (2).
El sistema de dirección para tren delantero de suspensión independiente
Cuando hay una suspensión independiente para cada rueda delantera, como la separación entre estas varía un poco al salvar las irregularidades de la carretera, se necesita un sistema de dirección que no se vea afectada por estas variaciones y mantenga la dirección de las ruedas siempre en la posición correcta.
Un tipo de dirección es el que utiliza una barra de acoplamiento dividida en tres partes (1, 2, 3, en la figura inferior).
El engranaje (S) hace mover transversalmente el brazo (R) que manda el acoplamiento, a su vez apoyado por la palanca oscilante (O) en la articulación (F) sobre el bastidor.
Para transformar el giro del volante de la dirección en el movimiento a un lado u otro del brazo de mando, se emplea el mecanismo contenido en la caja de la dirección, que al mismo tiempo efectúa una desmultiplicación del giro recibido, para permitir al conductor orientar las ruedas con un pequeño esfuerzo realizado en el volante de la dirección. Se llama relación de desmultiplicación, la que existe entre los ángulos de giro del volante y los obtenidos en la orientación de las ruedas. Si en una vuelta completa del volante de la dirección (360º) se consigue una orientación de 20º en las ruedas, se dice que la desmutiplicación es de 360:20 o, lo que es igual 18:1. El valor de esta orientación varia entre 12:1 y 24:1, dependiendo este valor del peso del vehículo que carga sobre las ruedas directrices.
Existen varios tipos de mecanismos de la dirección, están los de tornillo sin fin y los de cremallera.
Mecanismos de dirección de tornillo sinfín
Consiste en un tornillo que engrana constantemente con una rueda dentada. El tornillo se une al volante mediante la “columna de dirección”, y la rueda lo hace al brazo de mando. De esta manera, por cada vuelta del volante, la rueda gira un cierto ángulo, mayor o menor según la reducción efectuada, por lo que en dicho brazo se obtiene una mayor potencia para orientar las ruedas que la aplicada al volante.
En la figura inferior se ha representado el sistema de tornillo y sector dentado, que consiste en un tornillo sinfín (7), al que se une por medio de estrías la columna de la dirección. Dicho sinfín va alojado en una caja (18), en la que se apoya por medio de los cojinetes de rodillos (4). Uno de los extremos del sinfín recibe la tapadera (5), roscada a la caja, con la cual puede reglarse el huelgo longitudinal del sinfín. El otro extremo de éste sobresale por un orificio en la parte opuesta de la carcasa, donde se acopla el reten (20), que impide la salida del aceite contenido en el interior de la caja de la dirección.
Engranando con el sinfín en el interior de la caja de la dirección se encuentra el sector (11), que se apoya en el casquillo de bronce (17) y que por su extremo recibe el brazo de mando (28) en el estriado cónico, al que se acopla y mantiene por medio de la tuerca (30) roscada al mismo eje del sector. Rodeando este mismo eje y alojado en la carcasa se monta el retén (24). El casquillo de bronce (17), donde se aloja el eje del sector, es excéntrico para permitir, mediante el tornillo con excéntrica (10) acercar mas o menos dicho sector el sinfín. con el fin de efectuar el ajuste de ambos a medida que vaya produciendose desgaste. El tornillo de reglaje (10) se fija por medio de la tuerca (8) para impedir que varíe el reglaje una vez efectuado. La posición del casquillo (17) se regula por la colaboración de la chapa (22) y su sujección al tornillo (27).
Mecanismo de dirección de cremallera
Esta dirección se caracteriza por la sencillez de su mecanismo desmultiplicador y su simplicidad de montaje, al eliminar gran parte de la tiranteria direccional. Va acoplada directamente sobre los brazos de acoplamiento de las ruedas y tiene un gran rendimiento mecánico.
Debido a su precisión en el desplazamiento angular de las ruedas se utiliza mucho en vehículos de turismo, sobre todo en los de motor y tracción delantera, ya que disminuye notablemente los esfuerzos en el volante. Proporciona gran suavidad en los giros y tiene rapidez de recuperación, haciendo que la dirección sea muy estable y segura.
El mecanismo esta constituido por una barra (1) tallada en cremallera que se desplaza lateralmente en el interior del cárter. Esta barra es accionada por un piñón helicoidal (2) montado en el árbol del volante y que gira engranado a la cremallera.
En la esquema inferior se ve el despiece del sistema de dirección de cremallera, que consiste en una barra (6), donde hay labrada una cremallera en la que engrana el piñón (9), que se aloja en la caja de dirección (1), apoyado en los cojinetes (10 y 16). El piñón (9) se mantiene en posición por la tuerca (14) y la arandela (13); su reglaje se efectúa quitando o poniendo arandelas (11) hasta que el clip (12) se aloje en su lugar. La cremallera (6) se apoya en la caja de dirección (1) y recibe por sus dos extremos los soportes de la articulación (7), roscado en ella y que se fijan con las contratuercas (8). Aplicado contra la barra de cremallera (6) hay un dispositivo (19), de rectificación automática de la holgura que pueda existir entre la cremallera y el piñón (9). Este dispositivo queda fijado por la contratuerca (20).
Al girar el volante en uno u otro sentido también lo hace la columna de la dirección unida al piñón (9), que gira con ella. El giro de este piñón produce el movimiento de la barra de cremallera (6) hacia uno u otro lado, y mediante los soportes de articulación (7), unidos por unas bielas a los brazos de acoplamiento de las ruedas, se consigue la orientación de estas. Esta unión se efectúa como se ve en la figura inferior, por medio de una rótula (B), que permite el movimiento ascendente y descendente de la rueda, a cuyo brazo de acoplamiento se une. La biela de unión resulta partida y unida por el manguito roscado de reglaje (A), que permite la regulación de la convergencia de las ruedas.
Sistema de reglaje en el mecanismo de cremallera
El reglaje para mantener la holgura correcta entre el piñón (1) y la cremallera (2), se realiza por medio de un dispositivo automático instalado en la caja de dirección y que además sirve de guía a la cremallera.
El sistema consiste en un casquillo (3) acoplado a la caja de dirección (4), en cuyo interior se desplaza un empujador (6) y tornillo de reglaje (7), que rosca en una pletina (8) fija con tornillo (9) al casquillo. Una vez graduada la holgura entre el piñón y la cremallera, se bloquea la posición por medio de la contratuerca (10).
Existen varios sistemas de reglaje de la holgura piñón cremallera, pero los principales son los representados en las figuras.
Sistemas de montaje
Teniendo en cuenta la situación y disposición del motor en el vehículo, así como los otros órganos del mismo con respecto a la caja de la dirección, los fabricantes han adoptado diferentes sistemas de enlace entre la cremallera y los brazos de acoplamiento, adaptados a las características del vehículo.
• Sistema lineal: el mas sencillo de todos ellos es el adaptado en los vehículos Simca y Renault, que consiste en unir directamente la barra de cremallera (2) a los brazos de las ruedas (6) a través de las bieletas o barras de acoplamiento (4). Estas bieletas se unen por un extremo a la cremallera (2) y, por el otro, al brazo de acoplamiento (6), por medio de unas rótulas (5); de esta forma se hace regulable la unión con las ruedas. Este sistema, completamente lineal, transmite el movimiento directamente de la cremallera a las ruedas directrices.
• Sistema no lineal: el fabricante Peugeot utiliza un mecanismo que consiste en unir las ruedas por medio de una barra de acoplamiento (2) en paralelo con la cremallera (1), de lo cual resulta un ensamblaje no lineal, sino paralelo rígido y sin desmultiplicación. La barra (2) se desplaza, al mismo tiempo, con la barra de cremallera (1), ya que ambos elementos van unidos por medio de un pivote de acoplamiento o dedo (3). A los extremos de la barra se unen unos pivotes roscados (4) y el guardapolvos (8) que enlazan con las bieletas (6) de acoplamiento a las ruedas.
Columna de la dirección
Tanto en el modelo de la figura inferior como en otros, suele ir “partida” y unidas sus mitades por una junta cardánica, que permite desplazar el volante de la dirección a la posición mas adecuada de manejo para el conductor. Desde hace muchos años se montan en la columna dispositivos que permiten ceder al volante (como la junta citada) en caso de choque frontal del vehículo, pues en estos casos hay peligro de incrustarse el volante en el pecho del conductor. Es frecuente utilizar uniones que se rompen al ser sometidas a presión y dispositivos telescopicos o articulaciones angulares que impiden que la presión del impacto se transmita en linea recta a lo largo de la columna.
En la figura inferior se muestra el despiece e implantación de este tipo de dirección sobre el vehículo. La carcasa (Q) o cárter de cremallera se fija al bastidor mediante dos soportes (P) en ambos extremos, de los cuales salen los brazos de acoplamiento o bieletas de dirección (N), que en su unión a la cremallera están protegidas por el capuchón de goma o guardapolvos (O), que preserva de suciedad esta unión. El brazo de acoplamiento dispone de una rótula (M) en su unión al brazo de mangueta y otra axial en la unión a la cremallera tapada por el fuelle (O). Esta disposición de los brazos de acoplamiento permite un movimiento relativo de los mismos con respecto a la cremallera, con el fin de poder seguir las oscilaciones del sistema de suspensión, sin transmitir reacciones al volante de la dirección.
La columna de la dirección va partida, por las cuestiones de seguridad ya citadas, y para llevar el volante a la posición idónea de conducción. El enlace de ambos tramos se realiza con la junta universal (B) y la unión al eje del piñón de mando (K) se efectúa por interposición de la junta elástica (D).
El ataque del piñón sobre la cremallera se logra bajo la presión ejercida por el muelle (S) sobre el pulsador (R), al que aplica contra la barra cremallera de la parte opuesta al engrane del piñón, mientras que el posicionamiento de esté se establece con la interposición de las arandelas de ajuste (H).
Rótulas
La rótula es el elemento encargado de conectar los diferentes elementos de la suspensión a las bieletas de mando, permitiendose el movimiento de sus miembros en planos diferentes. La esfera de la rótula va alojada engrasada en casquillos de acero o plásticos pretensados. Un fuelle estanqueizado evita la perdida de lubricante. La esfera interior, macho normalmente, va fija al brazo de mando o a los de acoplamiento y la externa, hembra, encajada en el macho oscila en ella; van engrasadas, unas permanentes herméticas que no requieren mantenimiento, otras abiertas que precisan ajuste y engrase periódico.
Servodirección hidráulica de asistencia variable
Este sistema permite adaptar la tasa de asistencia a la velocidad del vehículo, o lo que es lo mismo varia el esfuerzo que hay que hacer sobre el volante dependiendo de la velocidad del vehículo y del valor de fricción, esfuerzo rueda-suelo. Haciendo variar el esfuerzo que hay que hacer en el volante según la velocidad, este sistema de dirección tiene dos fases de funcionamiento:
• Cuando el vehículo esta parado o circulando a muy baja velocidad, la tasa de asistencia tiene que ser grande para facilitar las maniobras cuando mas falta hace.
• Cuando el vehículo aumenta la velocidad la tasa de asistencia tiene que ir disminuyendo progresivamente, endureciendo la dirección, con el fin de ganar en precisión de conducción y en seguridad.
El sistema toma los componentes de base de la dirección asistida clásica con:
• Cilindro hidráulico de doble efecto integrado en el cárter o caja de dirección.
• Depósito.
• Bomba de alta presión y regulador de presión (caudal).
• Válvula distribuidora rotativa.
• Canalizaciones.
A los anteriores se les viene añadir los elementos siguientes:
• Regulador de caudal integrado en el cárter de la válvula rotativa y constituido por un elemento de regulación cuyos desplazamientos están controlados por un motor eléctrico paso a paso o también por un convertidor electrohídraulico..
• Un calculador electrónico situado bajo el asiento del pasajero que pilota el motor paso a paso, la velocidad se le transmite por medio de dos captadores, uno mecánico y otro electrónico.
Dirección asistida
Debido al empleo de neumáticos de baja presión y gran superficie de contacto, la maniobra en el volante de la dirección para orientar las ruedas se hace difícil, sobre todo con el vehículo parado. Como no interesa sobrepasar un cierto limite de desmultiplicacíon, porque se pierde excesivamente la sensibilidad de la dirección, en los vehículos se recurre a la asistencia de la dirección, que proporciona una gran ayuda al conductor en la realización de las maniobras y, al mismo tiempo, permite una menor desmultiplicación, ganando al mismo tiempo sensibilidad en el manejo y poder aplicar volantes de radio mas pequeño.
La dirección asistida consiste en acoplar a un mecanismo de dirección simple, un circuito de asistencia llamado servo-mando. Este circuito puede ser accionado por el vacío de la admisión o el proporcionado por una bomba de vacío, la fuerza hidráulica proporcionada por una bomba hidráulica, el aire comprimido proporcionado por un compresor que también sirve para accionar los frenos y también últimamente asistido por un motor eléctrico (dirección eléctrica).
El mas usado hasta ahora es el de mando hidráulico (aunque actualmente los sistemas de dirección con asistencia eléctrica le están comiendo terreno) del que se muestra el esquema básico en la figura inferior. Puede verse en ella que el volante de la dirección acciona un piñón, que a su vez mueve una cremallera como en una dirección normal de este tipo; pero unido a esta cremallera se encuentra un pistón alojado en el interior de un cilindro de manera que a una u otra de las caras puede llegar el liquido a presión desde una válvula distribuidora, que a su vez lo recibe de un depósito, en el que se mantiene almacenado a una presión determinada, que proporciona una bomba y se conserva dentro de unos limites por una válvula de descarga.
Caballero Aguilar Víctor Hugo
eduardo Martínez
Mantenimiento al sistema de dirección
Conalep atizapan 1
402
Asesorías complementarias
En los primeros vehículos el accionamiento de la dirección se hacía mediante una palanca o manubrio.
Posteriormente por razones prácticas se adoptó el volante redondo que hasta hoy conocemos, además se hizo necesario darle firmeza al sistema logrando cierta irreversibilidad, sobretodo cuando las ruedas chocaban contra un objeto sólido o ante las irregularidades del camino, que repercutían con violencia sobre el timón, haciéndole perder el rumbo al vehículo con gran facilidad, con los peligros consiguientes.
Adicionalmente el mover el volante debía ser una maniobra sencilla, y suave de ejecutar por lo cual se montaron los primeros sistemas de desmultiplicación, que aumentaban la suavidad de operación del sistema.
La mezcla de estas dos características necesarias, produjo a lo largo de su evolución hasta nuestros días, sistemas más suaves, precisos y sensibles para el conductor, que debe percibir a través de él, el camino por el que transita.
Evolución del sistema
Hasta finales de los años 30, los vehículos usaban eje delantero rígido. Con este primitivo sistema bastaba con poner pivotes en los extremos del eje, para que las ruedas pudieran girar. Una simple barra sólida se encargaba de transmitir el movimiento del timón a la caja de dirección y de allí a los brazos de dirección (terminales), para finalizar el recorrido en las ruedas.
Con el paso de los años se adoptaron sistemas asistencia para la dirección.
En los últimos años se ha popularizado el sistema de dirección de cremallera, usado en los años 30 por BMW. Este tipo de dirección también puede utilizar asistencia.
En los años 40 y 50 se comenzaron a utilizar en los Estados Unidos, sistemas de asistencia de dirección, que sumados a la desmultiplicación lograda, hacían muy peligroso el conducir un vehículo, ya que la dirección quedaba demasiado suave y sensible.
Este problema motivó el desarrollo de dispositivos que endurecieran la dirección, a medida que aumentaba la velocidad de desplazamiento del vehículo.
Sistema de dirección para tren rígido delantero
En los primeros vehículos el accionamiento de la dirección se hacía mediante una palanca o manubrio.
Posteriormente por razones prácticas se adoptó el volante redondo que hasta hoy conocemos, además se hizo necesario darle firmeza al sistema logrando cierta irreversibilidad, sobretodo cuando las ruedas chocaban contra un objeto sólido o ante las irregularidades del camino, que repercutían con violencia sobre el timón, haciéndole perder el rumbo al vehículo con gran facilidad, con los peligros consiguientes.
Adicionalmente el mover el volante debía ser una maniobra sencilla, y suave de ejecutar por lo cual se montaron los primeros sistemas de desmultiplicación, que aumentaban la suavidad de operación del sistema.
La mezcla de estas dos características necesarias, produjo a lo largo de su evolución hasta nuestros días, sistemas más suaves, precisos y sensibles para el conductor, que debe percibir a través de él, el camino por el que transita.
Evolución del sistema
Hasta finales de los años 30, los vehículos usaban eje delantero rígido. Con este primitivo sistema bastaba con poner pivotes en los extremos del eje, para que las ruedas pudieran girar. Una simple barra sólida se encargaba de transmitir el movi En los primeros vehículos el accionamiento de la dirección se hacía mediante una palanca o manubrio.
Posteriormente por razones prácticas se adoptó el volante redondo que hasta hoy conocemos, además se hizo necesario darle firmeza al sistema logrando cierta irreversibilidad, sobretodo cuando las ruedas chocaban contra un objeto sólido o ante las irregularidades del camino, que repercutían con violencia sobre el timón, haciéndole perder el rumbo al vehículo con gran facilidad, con los peligros consiguientes.
Adicionalmente el mover el volante debía ser una maniobra sencilla, y suave de ejecutar por lo cual se montaron los primeros sistemas de desmultiplicación, que aumentaban la suavidad de operación del sistema.
La mezcla de estas dos características necesarias, produjo a lo largo de su evolución hasta nuestros días, sistemas más suaves, precisos y sensibles para el conductor, que debe percibir a través de él, el camino por el que transita.
Evolución del sistema
Hasta finales de los años 30, los vehículos usaban eje delantero rígido. Con este primitivo sistema bastaba con poner pivotes en los extremos del eje, para que las ruedas pudieran girar. Una simple barra sólida se encargaba de transmitir el movimiento del timón a la caja de dirección y de allí a los brazos de dirección (terminales), para finalizar el recorrido en las ruedas.
Con el paso de los años se adoptaron sistemas asistencia para la dirección.
En los últimos años se ha popularizado el sistema de dirección de cremallera, usado en los años 30 por BMW. Este tipo de dirección también puede utilizar asistencia.
En los años 40 y 50 se comenzaron a utilizar en los Estados Unidos, sistemas de asistencia de dirección, que sumados a la desmultiplicación lograda, hacían muy peligroso el conducir un vehículo, ya que la dirección quedaba demasiado suave y sensible.
Este problema motivó el desarrollo de dispositivos que endurecieran la dirección, a medida que aumentaba la velocidad de desplazamiento del vehículo
miento del timón a la caja de dirección y de allí a los brazos de dirección (terminales), para finalizar el recorrido en las ruedas.
Con el paso de los años se adoptaron sistemas asistencia para la dirección.
En los últimos años se ha popularizado el sistema de dirección de cremallera, usado en los años 30 por BMW. Este tipo de dirección también puede utilizar asistencia.
En los años 40 y 50 se comenzaron a utilizar en los Estados Unidos, sistemas de asistencia de dirección, que sumados a la desmultiplicación lograda, hacían muy peligroso el conducir un vehículo, ya que la dirección quedaba demasiado suave y sensible.
Este problema motivó el desarrollo de dispositivos que endurecieran la dirección, a medida que aumentaba la velocidad de desplazamiento del vehículo
Sistema de dirección asistida hidráulicamente
SISTEMA DE DIRECCION HIDRAULICA ASISTIDA PARA VEHICULOS. UN MOTOR DE DIRECCION ASISTIDA PUEDE CONECTARSE OPERATIVAMENTE CON LAS RUEDAS DIRIGIBLES DEL VEHICULO PARA DIRIGIRLAS. UNA VALVULA ACCIONABLE DE DIRECCION ASISTIDA TIENE UNA POSICION NEUTRA EN LA QUE FLUYE FLUIDO POR LA VALVULA DE DIRECCION A UN DEPOSITO DE FLUIDO, Y UNA POSICION ACCIONADA EN LA QUE FLUYE FLUIDO POR LA VALVULA DE DIRECCION AL MOTOR DE DIRECCION. UN CONDUCTO PRINCIPAL CONDUCE FLUIDO DESDE EL ORIFICIO DE SALIDA DE UNA BOMBA A LA VALVULA DE DIRECCION. UN MEDIO DE CONDUCTO DE RETORNO CONDUCE FLUIDO DESDE LA VALVULA DE DIRECCION AL DEPOSITO CUANDO LA VALVULA DE DIRECCION ESTA EN POSICION NEUTRA Y EN POSICION ACCIONADA. UN ORIFICIO ESTA SITUADO EN EL MEDIO DE CONDUCTO DE RETORNO. UNA VALVULA DE DERIVACION DESVIA EL FLUIDO DEL CONDUCTO PRINCIPAL AL DEPOSITO. LA VALVULA DE DERIVACION SE CONTROLA EN RESPUESTA A LA CAIDA DE PRESION POR EL ORIFICIO SITUADO EN EL MEDIO DE CONDUCTO DE RETORNO.
Dirección coaxial
Debido al empleo de neumáticos de baja presión y gran superficie de contacto, la maniobra en el volante de la dirección para orientar las ruedas se hace difícil, sobre todo con el vehículo parado. Como no interesa sobrepasar un cierto limite de desmultiplicación, porque se pierde excesivamente la sensibilidad de la dirección, en los vehículos se recurre a la asistencia de la dirección, que proporciona una gran ayuda al conductor en la realización de las maniobras y, al mismo tiempo, permite una menor desmultiplicación, ganando al mismo tiempo sensibilidad en el manejo y poder aplicar volantes de radio mas pequeño.
La dirección asistida consiste en acoplar a un mecanismo de dirección simple, un circuito de asistencia llamado servo-mando. Este circuito puede ser accionado por el vacío de la admisión o el proporcionado por una bomba de vacío, la fuerza hidráulica proporcionada por una bomba hidráulica, el aire comprimido proporcionado por un compresor que también sirve para accionar los frenos y también últimamente asistido por un motor eléctrico (dirección eléctrica).
Servodirección hidráulica de asistencia variable
Este sistema permite adaptar la tasa de asistencia a la velocidad del vehículo, o lo que es lo mismo varia el esfuerzo que hay que hacer sobre el volante dependiendo de la velocidad del vehículo y del valor de fricción, esfuerzo rueda-suelo. Haciendo variar el esfuerzo que hay que hacer en el volante según la velocidad, este sistema de dirección tiene dos fases de funcionamiento:
• Cuando el vehículo esta parado o circulando a muy baja velocidad, la tasa de asistencia tiene que ser grande para facilitar las maniobras cuando mas falta hace.
• Cuando el vehículo aumenta la velocidad la tasa de asistencia tiene que ir disminuyendo progresivamente, endureciendo la dirección, con el fin de ganar en precisión de conducción y en seguridad.
El sistema toma los componentes de base de la dirección asistida clásica con:
• Cilindro hidráulico de doble efecto integrado en el cárter o caja de dirección.
• Depósito.
• Bomba de alta presión y regulador de presión (caudal).
• Válvula distribuidora rotativa.
• Canalizaciones.
A los anteriores se les viene añadir los elementos siguientes:
• Regulador de caudal integrado en el cárter de la válvula rotativa y constituido por un elemento de regulación cuyos desplazamientos están controlados por un motor eléctrico paso a paso o también por un convertidor electrohidráulico..
• Un calculador electrónico situado bajo el asiento del pasajero que pilota el motor paso a paso, la velocidad se le transmite por medio de dos captadores, uno mecánico y otro electrónico.
Dirección electromecánica de asistencia variable
En estos últimos años se esta utilizando cada vez mas este sistema de dirección, denominada dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a utilizar en vehículos pequeños (utilitarios) pero ya se esta utilizando en vehículos del segmento medio, como ejemplo: la utilizada por el Renault Megan.
En este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico formado por la bomba de alta presión, depósito, válvula distribuidora y canalizaciones que formaban parte de las servodirecciones hidráulicas. Todo esto se sustituye por un motor eléctrico que acciona una reductora (corona + tornillo sinfín) que a su vez mueve la cremallera de la dirección.
Sus principales ventajas son:
• Se suprimen los componentes hidráulicos, como la bomba de aceite para servo asistencia, entubados flexibles, depósitos de aceite y filtros
• Se elimina el líquido hidráulico
• Reducción del espacio requerido, los componentes de servo asistencia van instalados y actúan directamente en la caja de la dirección.
• Menor sonoridad
• Reducción del consumo energético. A diferencia de la dirección hidráulica, que requiere un caudal volumétrico permanente, la dirección asistida electromecánica solamente consume energía cuando realmente se mueve la dirección. Con esta absorción de potencia en función de las necesidades se reduce también el consumo de combustible (aprox. 0,2 L cada 100 km)
• Se elimina el complejo entubado flexible y cableado.
• El conductor obtiene una sensación óptima al volante en cualquier situación, a través de una buena estabilidad rectilínea, una respuesta directa, pero suave al movimiento del volante y sin reacciones desagradables sobre pavimento irregular.
Tornillo sin fin
La dirección de tornillo sinfín esta compuesta por un tornillo sinfín que toma movimiento de la columna de dirección, engranado con un rodillo. El rodillo es el que da movimiento al brazo de mando para que a través de la tiranteria se puedan orientar las ruedas. El tornillo sinfín y el rodillo van alojados en una caja cerrada.
POSIBLES REGLAJES
En la tapa donde va sujeto el tornillo sinfín, se colocan unas chapas de diferente grosor para regular la altura del tornillo, y en la 2ª tapa va sujeto el rodillo con una chapa que encaja en una ranura que tiene. Esta chapa se puede regular mediante una tuerca que hay en el exterior de la tapa. Al apretar o aflojar la tuerca, se mueve el rodillo hacia delante o hacia atrás.
Mecanismo de dirección de cremallera
El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor.
Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama “directrices”), el vehículo dispone de un mecanismo des multiplicador, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales).
Conalep Atizapán 1
Asesorías complementarias de mantenimiento al sistema de dirección
Juan Carlos castro Rodríguez
Caballero Aguilar Víctor Hugo
Profesor: Antonio Martínez
Dirección hidráulica
Grupo: 402
Origen
Hasta la década de 1920, cuando aparecieron los autobuses y camiones de gran peso, no hubo problemas para mover fácilmente el volante. Fue el ingeniero Francis Davis quien inventó la dirección asistida. Para ello dejó su empresa, Pierce Arrow Motor Car Company y se puso a trabajar en un taller con un fabricante de herramientas.
Funcionamiento
Cuando se giran las ruedas para cambiar la dirección del vehículo aparece una fuerza sobre el neumático que tiende a alinear la dirección de la rueda con la del vehículo. Esta fuerza se debe principalmente a la resistencia del neumático a ser deformado y la posición adelantada del centro de presiones respecto al centro de la rueda.
La función de la dirección asistida es ayudar al conductor a vencer esta fuerza. De esta forma la fuerza que deba de hacer el conductor más la que aplica la dirección serán iguales a la fuerza de auto alineamiento de la rueda:
Rueda = Asistencia + Conductor
La fuerza de auto alineamiento o resistencia que haga la rueda dependerá del vehículo y la velocidad. A menor velocidad mayor resistencia. Una de las ventajas que aportan las direcciones electro-hidráulicas o eléctricas, es que al estar controladas electrónicamente se puede generar una asistencia variable en función de la velocidad. De esta forma se hace la conducción más cómoda.
A velocidades bajas se necesitan pares mayores para girar las ruedas, si la dirección genera más asistencia, el conductor debe aplicar menos fuerza sobre el volante, lo que resulta en un esfuerzo menor por parte del conductor. Por el contrario a velocidades mayores donde el par a aplicar es pequeño, la dirección apenas ayudará al conductor y sera éste el que deba hacer el esfuerzo. En este caso, si la dirección aplicara gran parte del esfuerzo necesario para girar las ruedas, el conductor debería aplicar una mínima parte, dando una sensación de inseguridad.
Este último punto es un criterio subjetivo, ya que no todos los conductores tienen las mismas preferencias. Será por tanto el fabricante del vehículo el que deba elegir el nivel o cantidad de asistencia que se dará en cada momento en función de su criterio. Niveles de asistencia bajos obligarán al conductor a un mayor esfuerzo, generalmente resultando en una conducción más incómoda o cansada. Niveles de asistencia mayores obligarán al conductor a esfuerzos menores, pero conlleva una dirección más sensible a los movimientos del conductor. Ésta es una crítica que generalmente se aplica a las direcciones eléctricas, lo que se suele llamar “falta de tacto” o “que transmite poca información”.
Otra de las ventajas del control electrónico, es que se puede variar el nivel de asistencia no sólo en función de la velocidad, sino también de la situación, por ejemplo diferentes programas para conducción en ciudad o carretera. Opción que se incluye por ejemplo en algunos modelos de denominación Dualdrive. Además permite implementar funciones auxiliares como la ayuda al conductor a volver a la posición central
Clasificación
Atendiendo al tipo de energía utilizada para proporcionar la asistencia, se pueden clasificar las direcciones asistidas en tres grupos:
• Hidráulica
• Electro-hidráulica
• Eléctrica
Hidráulica
Las direcciones hidráulicas fueron de los primeros modelos de dirección asistida que se utilizaron junto con las de vacío. Pero las primeras terminaron por imponerse. Son las más habituales en toda clase de vehículos aunque están siendo sustituidas por las electro-hidráulicas y eléctricas. De forma que apenas se montan en los nuevos modelos.
La dirección hidráulica utiliza energía hidráulica para generar la asistencia. Para ello utiliza una bomba hidráulica conectada al motor. Lo habitual es que esté acoplada directamente mediante una correa.
El funcionamiento puede variar dependiendo del fabricante, pero el modelo más general aprovecha la propia cremallera como pistón hidráulico para generar la asistencia. De esta forma, cuando el conductor gira el volante el sensor hidráulico permite el paso del fluido hacia uno de los lados del pistón, aumentando la presión en ese lado y haciendo que la cremallera se desplace axialmente hacia el lado al que el conductor gira el volante. Una vez que el conductor deja de girar el volante la presión se iguala y la cremallera queda en su posición original.
Bomba de dirección hidráulica
Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.
Existe una ambigüedad en la utilización del término bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las máquinas de fluido que transfieren energía, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras máquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicación es la neumática y no la hidráulica
Deposito
El deposito de la dirección hidráulica pus cmo su nombre hidráulica quiere desir q funciona con un liquido este deposito es el lugar donde se mantiene este liquido la posision de este varia depende el model
.
Sistema de dirección para tren rígido delantero
En los primeros vehículos el accionamiento de la dirección se hacía mediante una palanca o manubrio.
Posteriormente por razones prácticas se adoptó el volante redondo que hasta hoy conocemos, además se hizo necesario darle firmeza al sistema logrando cierta irreversibilidad, sobretodo cuando las ruedas chocaban contra un objeto sólido o ante las irregularidades del camino, que repercutían con violencia sobre el timón, haciéndole perder el rumbo al vehículo con gran facilidad, con los peligros consiguientes.
Adicionalmente el mover el volante debía ser una maniobra sencilla, y suave de ejecutar por lo cual se montaron los primeros sistemas de desmultiplicación, que aumentaban la suavidad de operación del sistema.
La mezcla de estas dos características necesarias, produjo a lo largo de su evolución hasta nuestros días, sistemas más suaves, precisos y sensibles para el conductor, que debe percibir a través de él, el camino por el que transita.
Evolución del sistema
Hasta finales de los años 30, los vehículos usaban eje delantero rígido. Con este primitivo sistema bastaba con poner pivotes en los extremos del eje, para que las ruedas pudieran girar. Una simple barra sólida se encargaba de transmitir el movi En los primeros vehículos el accionamiento de la dirección se hacía mediante una palanca o manubrio.
Posteriormente por razones prácticas se adoptó el volante redondo que hasta hoy conocemos, además se hizo necesario darle firmeza al sistema logrando cierta irreversibilidad, sobretodo cuando las ruedas chocaban contra un objeto sólido o ante las irregularidades del camino, que repercutían con violencia sobre el timón, haciéndole perder el rumbo al vehículo con gran facilidad, con los peligros consiguientes.
Adicionalmente el mover el volante debía ser una maniobra sencilla, y suave de ejecutar por lo cual se montaron los primeros sistemas de desmultiplicación, que aumentaban la suavidad de operación del sistema.
La mezcla de estas dos características necesarias, produjo a lo largo de su evolución hasta nuestros días, sistemas más suaves, precisos y sensibles para el conductor, que debe percibir a través de él, el camino por el que transita.
Evolución del sistema
Hasta finales de los años 30, los vehículos usaban eje delantero rígido. Con este primitivo sistema bastaba con poner pivotes en los extremos del eje, para que las ruedas pudieran girar. Una simple barra sólida se encargaba de transmitir el movimiento del timón a la caja de dirección y de allí a los brazos de dirección (terminales), para finalizar el recorrido en las ruedas.
Con el paso de los años se adoptaron sistemas asistencia para la dirección.
En los últimos años se ha popularizado el sistema de dirección de cremallera, usado en los años 30 por BMW. Este tipo de dirección también puede utilizar asistencia.
En los años 40 y 50 se comenzaron a utilizar en los Estados Unidos, sistemas de asistencia de dirección, que sumados a la desmultiplicación lograda, hacían muy peligroso el conducir un vehículo, ya que la dirección quedaba demasiado suave y sensible.
Este problema motivó el desarrollo de dispositivos que endurecieran la dirección, a medida que aumentaba la velocidad de desplazamiento del vehículo
miento del timón a la caja de dirección y de allí a los brazos de dirección (terminales), para finalizar el recorrido en las ruedas.
Con el paso de los años se adoptaron sistemas asistencia para la dirección.
En los últimos años se ha popularizado el sistema de dirección de cremallera, usado en los años 30 por BMW. Este tipo de dirección también puede utilizar asistencia.
En los años 40 y 50 se comenzaron a utilizar en los Estados Unidos, sistemas de asistencia de dirección, que sumados a la desmultiplicación lograda, hacían muy peligroso el conducir un vehículo, ya que la dirección quedaba demasiado suave y sensible.
Este problema motivó el desarrollo de dispositivos que endurecieran la dirección, a medida que aumentaba la velocidad de desplazamiento del vehículo
Sistema de dirección asistida hidráulicamente
SISTEMA DE DIRECCION HIDRAULICA ASISTIDA PARA VEHICULOS. UN MOTOR DE DIRECCION ASISTIDA PUEDE CONECTARSE OPERATIVAMENTE CON LAS RUEDAS DIRIGIBLES DEL VEHICULO PARA DIRIGIRLAS. UNA VALVULA ACCIONABLE DE DIRECCION ASISTIDA TIENE UNA POSICION NEUTRA EN LA QUE FLUYE FLUIDO POR LA VALVULA DE DIRECCION A UN DEPOSITO DE FLUIDO, Y UNA POSICION ACCIONADA EN LA QUE FLUYE FLUIDO POR LA VALVULA DE DIRECCION AL MOTOR DE DIRECCION. UN CONDUCTO PRINCIPAL CONDUCE FLUIDO DESDE EL ORIFICIO DE SALIDA DE UNA BOMBA A LA VALVULA DE DIRECCION. UN MEDIO DE CONDUCTO DE RETORNO CONDUCE FLUIDO DESDE LA VALVULA DE DIRECCION AL DEPOSITO CUANDO LA VALVULA DE DIRECCION ESTA EN POSICION NEUTRA Y EN POSICION ACCIONADA. UN ORIFICIO ESTA SITUADO EN EL MEDIO DE CONDUCTO DE RETORNO. UNA VALVULA DE DERIVACION DESVIA EL FLUIDO DEL CONDUCTO PRINCIPAL AL DEPOSITO. LA VALVULA DE DERIVACION SE CONTROLA EN RESPUESTA A LA CAIDA DE PRESION POR EL ORIFICIO SITUADO EN EL MEDIO DE CONDUCTO DE RETORNO.
Dirección coaxial
Debido al empleo de neumáticos de baja presión y gran superficie de contacto, la maniobra en el volante de la dirección para orientar las ruedas se hace difícil, sobre todo con el vehículo parado. Como no interesa sobrepasar un cierto limite de desmultiplicación, porque se pierde excesivamente la sensibilidad de la dirección, en los vehículos se recurre a la asistencia de la dirección, que proporciona una gran ayuda al conductor en la realización de las maniobras y, al mismo tiempo, permite una menor desmultiplicación, ganando al mismo tiempo sensibilidad en el manejo y poder aplicar volantes de radio mas pequeño.
La dirección asistida consiste en acoplar a un mecanismo de dirección simple, un circuito de asistencia llamado servo-mando. Este circuito puede ser accionado por el vacío de la admisión o el proporcionado por una bomba de vacío, la fuerza hidráulica proporcionada por una bomba hidráulica, el aire comprimido proporcionado por un compresor que también sirve para accionar los frenos y también últimamente asistido por un motor eléctrico (dirección eléctrica).
Servodirección hidráulica de asistencia variable
Este sistema permite adaptar la tasa de asistencia a la velocidad del vehículo, o lo que es lo mismo varia el esfuerzo que hay que hacer sobre el volante dependiendo de la velocidad del vehículo y del valor de fricción, esfuerzo rueda-suelo. Haciendo variar el esfuerzo que hay que hacer en el volante según la velocidad, este sistema de dirección tiene dos fases de funcionamiento:
• Cuando el vehículo esta parado o circulando a muy baja velocidad, la tasa de asistencia tiene que ser grande para facilitar las maniobras cuando mas falta hace.
• Cuando el vehículo aumenta la velocidad la tasa de asistencia tiene que ir disminuyendo progresivamente, endureciendo la dirección, con el fin de ganar en precisión de conducción y en seguridad.
El sistema toma los componentes de base de la dirección asistida clásica con:
• Cilindro hidráulico de doble efecto integrado en el cárter o caja de dirección.
• Depósito.
• Bomba de alta presión y regulador de presión (caudal).
• Válvula distribuidora rotativa.
• Canalizaciones.
A los anteriores se les viene añadir los elementos siguientes:
• Regulador de caudal integrado en el cárter de la válvula rotativa y constituido por un elemento de regulación cuyos desplazamientos están controlados por un motor eléctrico paso a paso o también por un convertidor electrohidráulico..
• Un calculador electrónico situado bajo el asiento del pasajero que pilota el motor paso a paso, la velocidad se le transmite por medio de dos captadores, uno mecánico y otro electrónico.
Dirección electromecánica de asistencia variable
En estos últimos años se esta utilizando cada vez mas este sistema de dirección, denominada dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a utilizar en vehículos pequeños (utilitarios) pero ya se esta utilizando en vehículos del segmento medio, como ejemplo: la utilizada por el Renault Megan.
En este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico formado por la bomba de alta presión, depósito, válvula distribuidora y canalizaciones que formaban parte de las servodirecciones hidráulicas. Todo esto se sustituye por un motor eléctrico que acciona una reductora (corona + tornillo sinfín) que a su vez mueve la cremallera de la dirección.
Sus principales ventajas son:
• Se suprimen los componentes hidráulicos, como la bomba de aceite para servo asistencia, entubados flexibles, depósitos de aceite y filtros
• Se elimina el líquido hidráulico
• Reducción del espacio requerido, los componentes de servo asistencia van instalados y actúan directamente en la caja de la dirección.
• Menor sonoridad
• Reducción del consumo energético. A diferencia de la dirección hidráulica, que requiere un caudal volumétrico permanente, la dirección asistida electromecánica solamente consume energía cuando realmente se mueve la dirección. Con esta absorción de potencia en función de las necesidades se reduce también el consumo de combustible (aprox. 0,2 L cada 100 km)
• Se elimina el complejo entubado flexible y cableado.
• El conductor obtiene una sensación óptima al volante en cualquier situación, a través de una buena estabilidad rectilínea, una respuesta directa, pero suave al movimiento del volante y sin reacciones desagradables sobre pavimento irregular.
Tornillo sin fin
La dirección de tornillo sinfín esta compuesta por un tornillo sinfín que toma movimiento de la columna de dirección, engranado con un rodillo. El rodillo es el que da movimiento al brazo de mando para que a través de la tiranteria se puedan orientar las ruedas. El tornillo sinfín y el rodillo van alojados en una caja cerrada.
POSIBLES REGLAJES
En la tapa donde va sujeto el tornillo sinfín, se colocan unas chapas de diferente grosor para regular la altura del tornillo, y en la 2ª tapa va sujeto el rodillo con una chapa que encaja en una ranura que tiene. Esta chapa se puede regular mediante una tuerca que hay en el exterior de la tapa. Al apretar o aflojar la tuerca, se mueve el rodillo hacia delante o hacia atrás.
Mecanismo de dirección de cremallera
El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor.
Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama “directrices”), el vehículo dispone de un mecanismo des multiplicador, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales).
Principio de ackerman
Cuando el conductor toma el volante entre sus manos, utiliza el sistema de la dirección para trazar el recorrido que debe seguir su vehículo. A la dirección se le atribuyen varias características: seguridad, suavidad, precisión e irreversibilidad. Si el sistema funciona adecuadamente, esas características ayudarán al conductor a orientar el vehículo según sus necesidades.
La seguridad del funcionamiento del sistema viene determinada por la fiabilidad de los mecanismos que lo componen. La suavidad, necesaria para conseguir cómodamente respuestas ágiles, viene dada por la facilidad de manejo que nos dé la propia dirección. La precisión necesaria para el buen trazado de las rutas designadas por el conductor tiene su base en la exactitud de los mecanismos que componen el sistema. Finalmente, la irreversibilidad consiste en la capacidad que debe tener la dirección de funcionar al margen de los factores externos que podrían repercutir sobre el volante, como un firme en mal estado.
Aunque es conveniente la revisión periódica de la dirección en un taller especializado, de cómo se emplee este sistema durante el día a día dependerá que conserve esas condiciones de buen funcionamiento, sin el cual no es posible garantizar la seguridad activa del vehículo
Esfuerzo en los ejes delanteros y traseros
Un eje es un elemento constructivo destinado a guiar el movimiento de rotación a una pieza o de un conjunto de piezas, como una rueda o un engranaje. Un eje se aloja por un diámetro exterior al diámetro interior de un agujero, como el de cojinete o un cubo, con el cual tiene un determinado tipo de ajuste. En algunos casos el eje es fijo —no gira— y un sistema de rodamientos o de bujes inserto en el centro de la pieza permiten que ésta gire alrededor del eje. En otros casos, la rueda gira solidariamente al eje y el sistema de guiado se encuentra en la superficie que soporta el eje.
Requisitos de la conducción
Para empezar la seguridad sobretodo ya que dependen vidas de nuestro servicio ya que la dirección es muy importante , después es la suavidad ya que hoy en día esto es muy importante en un automóvil, le sigue la precisión ya que de esto depende la dirección , la aceleración también ya que a altas velocidades tiene que girar bien , esto es importante
Movimiento de la carrocería
Este movimiento es normal en cualquier auto ya que lo ocasiona el mismo auto en la dirección tiene micho que ver ya que de ser este movimiento excesivo la dirección no tendrá su función adecuadamente
Geometría del sistema de dirección
l
Juan Carlos castro Rodríguez
Conalep Atizapán 1
Mantenimiento al sistema de dirección
Gualberto Vargas
Matricula: 091030630-9
Fecha de entrega: 21/01/11
Turno: matutino
SITEMA DEDIRECION PARA TREN RIGIDO DELANTERO
El sistema de dirección para tren delantero de suspensión independiente es cuando hay una suspensión independiente para cada rueda delantera, como la separación entre estas varían un poco al salvar las irregularidades de la carretera, se necesita un sistema de dirección que no se ve afectadas por estas variaciones y mantenga la dirección de las ruedas siempre en la posición correcta
SISTEMA DE DIRECCIONASISTIDA HIDRAULICAMENTE
Este tipo de dirección llego a remplazar a la mecánica o de cremallera ya que esta tiene un mayor manejo y es mucho más segura y cómoda al manejar. Esta se invento principalmente para ayudar un poco al conductor para dirigirse a un punto en específico. Como su nombre lo dice es hidráulica, esto quiere decir que esta apoyada fundamentalmente por un liquido especial impulsado por un motor, todo en conjunto establece la dirección hidráulica. Se puede encontrar en casi todos los automóviles, en unos casos ya lo contaban por ejemplo la Chevrolet Cheyenne blazer 1986 que ya contaba con el asta los autos de hoy en día, a excepción del Volkswagen (bocho) ya que este tiene dirección mecánica.
Sistema de dirección hidráulica o coaxial
Bueno debido a el empleo q los neumáticos o llantas de baja presión como los de 30 y una gran superficie de contacto la maniobra del volante de la dirección para poder orientar las ruedas se ase fácil mas si el carro esta parado por que si llegamos a pasar el limite de desmultiplicado se pedrera mucha sensibilidad a la dirección.
Sistema de servodirección hidráulica de asistencia variable.
Este sistema permite adaptar la taza de asistencia a la velocidad del vehículo por lo que es lo mismo ver el esfuerzo que hay que hacer sobre el volante dependiendo de la velocidad del vehículo, este tipo de dirección tiene 2 bases de fundamento
Sistema de dirección electromecánica de asistencia variable
Bueno en los últimos años (hablamos del 2003 en adelante) se utiliza cada ves mas este sistema de dirección, también conocido como dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a usar en carros pequeños o compactos pero ya lo usan carros medianos como el Renault Megan .Este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico.
Pero como funciona este tipo de dirección??
Funciona por un motor eléctrico q axioma una reductora (corona con sin fin) q a su ves mueve la cremallera de la dirección.
y.. cuales son las ventajas q nos benefician al usar este tipo de dirección??
Bueno ay muchos pero solo mencionare los mas importantes
Se retiran los componentes hidráulicos
Elimina el liquido hidráulico
Hay mas espacio
Suena menos
Gasta menos energético
Mayor satisfacían optima al volante del conductor
Mecanismo de dirección de tornillo sin fin
La dirección de tornillo sin fin esta compuesta por un tornillo sin fin (esto quiere decir q no tiene fin, puedes girar y girar) este toma el movimiento de la columna de dirección, engranado con un rodillo.
El rodillo es el q le da el movimiento al brazo de mando y así puedan orientar a las ruedas. El tornillo sin fin y el rodillo van alojados en una caja serrada.( como en una practica q el profe: Gualberto nos demostró el funcionamiento y así lo pudimos conocer a el sin fin).
Mecanismo de dirección de cremallera
Este mecanismo ya hoy en día es difícil encontrarlo (solamente en autos demasiado viejos) también es conocida como dirección mecánica ya que funciona con solamente tu fuerza ejercida para mover el volante, esta dirección no depende de algún otro mecanismo, tiene muchas desventajas una de ellas es que en demasiado difícil moverlo. Pero hablemos de las ventajas, es barato arreglarla y no necesita mucho mantenimiento y solo t enfocas el ella, no es necesario checar por ejemplo en el caso de la hidráulico mangueras, bomba etc.
Principio de ackerman
Es cuando el conductor toma el volante entre sus manos y traza el recorrido que debe seguir el carro. A la dirección se la atribulen varias características como es la seguridad, la suavidad, precisión y la irreversibilidad, esto ayuda mucho al conductor a orientar bien al carro. También en pocas palabras po1r donde pasen las llantas delanteras también tienen que pasar las traseras.
Principio de ackerman
Requisitos de conducción
La seguridad del funcionamiento del sistema viene determinada por la fiabilidad de los mecanismos que lo componen.
La suavidad, necesaria para conseguir cómodamente respuestas ágiles, viene dada por la facilidad de manejo que nos dé la propia dirección.
La precisión necesaria para el buen trazado de las rutas designadas por el conductor tiene su base en la exactitud de los mecanismos que componen el sistema. Finalmente,
La irreversibilidad consiste en la capacidad que debe tener la dirección de funcionar al margen de los factores externos que podrían repercutir sobre el volante, como un firme en mal estado.
Masa de los cuerpos
Magnitud física que expresa la cantidad de materia que contiene un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo.
Aceleración.
Aceleración, se conoce también como aceleración lineal, y es la variación de la velocidad de un objeto por unidad de tiempo. La velocidad se define como vector, es decir, tiene módulo (magnitud), dirección y sentido. De ello se deduce que un objeto se acelera si cambia su celeridad (la magnitud de la velocidad), su dirección de movimiento, o ambas cosas. Si se suelta un objeto y se deja caer libremente, resulta acelerado hacia abajo. Si se ata un objeto a una cuerda y se le hace girar en círculo por encima de la cabeza con celeridad constante, el objeto también experimenta una aceleración uniforme; en este caso, la aceleración tiene la misma dirección que la cuerda y está dirigida hacia la mano de la persona.
Inercia y sus efectos
Propiedad de la materia que hace que ésta se resista a cualquier cambio en su movimiento, ya sea de dirección o de velocidad. Esta propiedad se describe con precisión en la primera ley del movimiento del científico británico Isaac Newton: un objeto en reposo tiende a permanecer en reposo, y un objeto en movimiento tiende a continuar moviéndose en línea recta, a no ser que actúe sobre ellos una fuerza externa. Por ejemplo, los pasajeros de un automóvil que acelera sienten contra la espalda la fuerza del asiento, que vence su inercia y aumenta su velocidad. .
Centro de gravedad
Centro de gravedad, punto de aplicación de la fuerza peso en un cuerpo, y que es siempre el mismo, sea cual sea la posición del cuerpo. Para determinar el centro de gravedad hay que tener en cuenta que toda partícula de un cuerpo situada cerca de la superficie terrestre está sometida a la acción de una fuerza, dirigida verticalmente hacia el centro de la Tierra, llamada fuerza gravitatoria.
Esfuerzo en los ejes delantero trasero
en algunos casos el eje fijo no gira y un sistema de rodamientos o bujes permiten q gire alrededor del eje. En otros casos, la rueda gira solidariamente al eje y el sistema de guiado se encuentra en la superficie que soporta el eje
TORSIÓN
Entendemos por Torsión la deformación de un eje, producto de la acción de dos fuerzas paralelas con direcciones contrarias en sus extremos.
Movimiento de la carrocería
Este movimiento es normal en cualquier auto ya que lo ocasiona el mismo auto en la dirección tiene micho que ver ya que de ser este movimiento excesivo la dirección no tendrá su función adecuadamente
El Movimiento sobre eje Valero
Movimiento sobre Valero o rodamientos es muy eficiente en los carros ya que es muy utilizado. El Valero lleva unas bolitas que se llaman balines estos son los encargados de el movimiento y estos giran sobre una pista
Movimiento sobre eje cabeceo
Bueno en cuando los elementos están rosando el engranaje, un síntoma es que la dirección esta con dura y a esto se le conoce como cabeceo, esto es malo para el sistema ya que desgaste los elementos relacionados y genera un fuerte ruido.
Geometría de la dirección
Angulo de convergencia
A pesar que el término “alineación” suena sencillo, su trabajo envuelve medir complejos ángulos de suspensión, al igual que ajustar algunos de sus componentes. La “alineación” es un ajuste importante del sistema de suspensión e influye significativamente en la operación del vehículo.
Un auto se encuentra desalineado cuando el sistema de suspensión o dirección, no operan con los ángulos correctos. Esto sucede, usualmente por un sistema de suspensión desgastado (rótula, cojinetes, etc.), particularmente en autos viejos. También puede ser por el impacto al caer en un bache, pegar contra una acera, chocar el auto o por cambiar la altura del vehículo (hacia arriba o abajo).
Angulo de caída
Es un aspecto bastante importante en la estabilidad del coche, ya que si tiene caida negativa se ira menos en las curvas y si la tiene positiva se ira mas. Podíamos dar cada uno su opinión, y si alguien tiene los ángulos de caida de algún coche pos ponerlos.Segun tengo entendido en algunos coches se puede regular sin grandes complicaciones y en otros no.
Revisión de los manuales de especificación de la dirección
Bueno la revisión de el manual es demasiado importante q lo leamos como técnicos ya q lo q viene ay es lo q mejor se recomienda para el vehículo ya q asegura una mayor durabilidad y seguridad. En el caso de la dirección es importante ya q se recomienda usar las pieza que el fabricante indique para mejor funcionamiento.
Organización de información técnica
Para hacer un buen servicio primero tenemos que diagnosticar las fallas y decir el posible problema. Hay que organizar los conocimientos como técnicos para poder saber lo que vamos a hacer y así tener un buen reconocimiento como técnicos profesionales.
fuerte mayen omar diego
402 temario
manteniminto al sistemas de direccion
Mantenimiento de sistemas de dirección:
• diagnostico de fallas al diagnostico de dirección .
• sistema de dirección para eje delantero rigido
• sistema de dirección por tren delantero de suspensión independiente
El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor.
Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama “directrices”), el vehículo dispone de un mecanismo desmultiplicador, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales).
Características que deben reunir todo sistema dirección
Siendo la dirección uno de los órganos mas importantes en el vehículo junto con el sistema de frenos, ya que de estos elementos depende la seguridad de las personas; debe reunir una serie de cualidades que proporcionan al conductor, la seguridad y comodidad necesaria en la conducción. Estas cualidades son las siguientes:
• Seguridad: depende de la fiabilidad del mecanismo, de la calidad de los materiales empleados y del entretenimiento adecuado.
• Suavidad: se consigue con un montaje preciso, una desmultiplicación adecuada y un perfecto engrase.
La dureza en la conducción hace que ésta sea desagradable, a veces difícil y siempre fatigosa. Puede producirse por colocar unos neumáticos inadecuados o mal inflados, por un “avance” o “salida” exagerados, por carga excesiva sobre las ruedas directrices y por estar el eje o el chasis deformado.
• Precisión: se consigue haciendo que la dirección no sea muy dura ni muy suave. Si la dirección es muy dura por un excesivo ataque (mal reglaje) o pequeña desmultiplicación (inadecuada), la conducción se hace fatigosa e imprecisa; por el contrario, si es muy suave, por causa de una desmultiplicación grande, el conductor no siente la dirección y el vehículo sigue una trayectoria imprecisa. La falta de precisión puede ser debida a las siguientes causas:
– Por excesivo juego en los órganos de dirección.
– Por alabeo de las ruedas, que implica una modificación periódica en las cotas de reglaje y que no debe de exceder de 2 a 3 mm.
– Por un desgaste desigual en los neumáticos (falso redondeo), que hace ascender a la mangueta en cada vuelta, modificando por tanto las cotas de reglaje.
– El desequilibrio de las ruedas, que es el principal causante del shimmy, consiste en una serie de movimientos oscilatorios de las ruedas alrededor de su eje, que se transmite a la dirección, produciendo reacciones de vibración en el volante.
– Por la presión inadecuada en los neumáticos, que modifica las cotas de reglaje y que, si no es igual en las dos ruedas, hace que el vehículo se desvíe a un lado.
• Irreversibilidad: consiste en que el volante debe mandar el giro a las pero, por el contrario, las oscilaciones que toman estas, debido a las incidencias del terreno, no deben se transmitidas al volante. Esto se consigue dando a los filetes del sin fin la inclinación adecuada, que debe ser relativamente pequeña.
Como las trayectorias a recorrer por la ruedas directrices son distintas en una curva (la rueda exterior ha de recorrer un camino mas largo por ser mayor su radio de giro, como se ve en la figura inferior), la orientación que debe darse a cada una distinta también (la exterior debe abrirse mas), y para que ambas sigan la trayectoria deseada, debe cumplirse la condición de que todas las ruedas del vehículo, en cualquier momento de su orientación, sigan trayectorias curvas de un mismo centro O (concéntricas), situado en la prolongación del eje de las ruedas traseras. Para conseguirlo se disponen los brazos de acoplamiento A y B que mandan la orientación de las ruedas, de manera que en la posición en linea recta, sus prolongaciones se corten en el centro C del puente trasero o muy cerca de este.
Esta solución no es totalmente exacta, sino que existe un cierto error en las trayectorias seguidas por las ruedas si se disponen de la manera reseñada. En la practica se alteran ligeramente las dimensiones y ángulos formados por los brazos de acoplamiento, para conseguir trayectorias lo más exactas posibles. La elasticidad de los neumáticos corrige automáticamente las pequeñas variaciones de trayectoria.
Las ruedas traseras siguen la trayectoria curva, como ya se vio, gracias al diferencial (cuando el vehículo tiene tracción trasera), que permite dar a la exterior mayor numero de vueltas que a la interior; pero como estas ruedas no son orientables y para seguir su trayectoria debe abrirse más la rueda exterior, resulta de ello un cierto resbalamiento en curva, imposible de corregir, que origina una ligera perdida de adherencia, más acusada si el piso está mojado, caso en el que puede producirse el derrape en curvas cerradas tomadas a gran velocidad.
Arquitecturas del sistema de dirección
En cuanto se refiere a las disposiciones de los mecanismos que componen el sistema de dirección, podemos distinguir dos casos principales: dirección para el eje delantero rígido y dirección para tren delantero de suspensión independiente. Cada uno de estos casos tiene su propia disposición de mecanismos.
El sistema de dirección para eje delantero rígido
No se usa actualmente por lo que haremos una pequeña reseña sobre el sistema.
Se utiliza una barra de acoplamiento única (4) que va unida a los brazos de la rueda (3) y a la palanca de ataque o palanca de mando (2).
El sistema de dirección para tren delantero de suspensión independiente
Cuando hay una suspensión independiente para cada rueda delantera, como la separación entre estas varía un poco al salvar las irregularidades de la carretera, se necesita un sistema de dirección que no se vea afectada por estas variaciones y mantenga la dirección de las ruedas siempre en la posición correcta.
Un tipo de dirección es el que utiliza una barra de acoplamiento dividida en tres partes (1, 2, 3, en la figura inferior).
El engranaje (S) hace mover transversalmente el brazo (R) que manda el acoplamiento, a su vez apoyado por la palanca oscilante (O) en la articulación (F) sobre el bastidor.
Para transformar el giro del volante de la dirección en el movimiento a un lado u otro del brazo de mando, se emplea el mecanismo contenido en la caja de la dirección, que al mismo tiempo efectúa una desmultiplicación del giro recibido, para permitir al conductor orientar las ruedas con un pequeño esfuerzo realizado en el volante de la dirección. Se llama relación de desmultiplicación, la que existe entre los ángulos de giro del volante y los obtenidos en la orientación de las ruedas. Si en una vuelta completa del volante de la dirección (360º) se consigue una orientación de 20º en las ruedas, se dice que la desmutiplicación es de 360:20 o, lo que es igual 18:1. El valor de esta orientación varia entre 12:1 y 24:1, dependiendo este valor del peso del vehículo que carga sobre las ruedas directrices.
Existen varios tipos de mecanismos de la dirección, están los de tornillo sin fin y los de cremallera.
Mecanismos de dirección de tornillo sinfín
Consiste en un tornillo que engrana constantemente con una rueda dentada. El tornillo se une al volante mediante la “columna de dirección”, y la rueda lo hace al brazo de mando. De esta manera, por cada vuelta del volante, la rueda gira un cierto ángulo, mayor o menor según la reducción efectuada, por lo que en dicho brazo se obtiene una mayor potencia para orientar las ruedas que la aplicada al volante.
En la figura inferior se ha representado el sistema de tornillo y sector dentado, que consiste en un tornillo sinfín (7), al que se une por medio de estrías la columna de la dirección. Dicho sinfín va alojado en una caja (18), en la que se apoya por medio de los cojinetes de rodillos (4). Uno de los extremos del sinfín recibe la tapadera (5), roscada a la caja, con la cual puede reglarse el huelgo longitudinal del sinfín. El otro extremo de éste sobresale por un orificio en la parte opuesta de la carcasa, donde se acopla el reten (20), que impide la salida del aceite contenido en el interior de la caja de la dirección.
Engranando con el sinfín en el interior de la caja de la dirección se encuentra el sector (11), que se apoya en el casquillo de bronce (17) y que por su extremo recibe el brazo de mando (28) en el estriado cónico, al que se acopla y mantiene por medio de la tuerca (30) roscada al mismo eje del sector. Rodeando este mismo eje y alojado en la carcasa se monta el retén (24). El casquillo de bronce (17), donde se aloja el eje del sector, es excéntrico para permitir, mediante el tornillo con excéntrica (10) acercar mas o menos dicho sector el sinfín. con el fin de efectuar el ajuste de ambos a medida que vaya produciendose desgaste. El tornillo de reglaje (10) se fija por medio de la tuerca (8) para impedir que varíe el reglaje una vez efectuado. La posición del casquillo (17) se regula por la colaboración de la chapa (22) y su sujección al tornillo (27).
Mecanismo de dirección de cremallera
Esta dirección se caracteriza por la sencillez de su mecanismo desmultiplicador y su simplicidad de montaje, al eliminar gran parte de la tiranteria direccional. Va acoplada directamente sobre los brazos de acoplamiento de las ruedas y tiene un gran rendimiento mecánico.
Debido a su precisión en el desplazamiento angular de las ruedas se utiliza mucho en vehículos de turismo, sobre todo en los de motor y tracción delantera, ya que disminuye notablemente los esfuerzos en el volante. Proporciona gran suavidad en los giros y tiene rapidez de recuperación, haciendo que la dirección sea muy estable y segura.
El mecanismo esta constituido por una barra (1) tallada en cremallera que se desplaza lateralmente en el interior del cárter. Esta barra es accionada por un piñón helicoidal (2) montado en el árbol del volante y que gira engranado a la cremallera.
En la esquema inferior se ve el despiece del sistema de dirección de cremallera, que consiste en una barra (6), donde hay labrada una cremallera en la que engrana el piñón (9), que se aloja en la caja de dirección (1), apoyado en los cojinetes (10 y 16). El piñón (9) se mantiene en posición por la tuerca (14) y la arandela (13); su reglaje se efectúa quitando o poniendo arandelas (11) hasta que el clip (12) se aloje en su lugar. La cremallera (6) se apoya en la caja de dirección (1) y recibe por sus dos extremos los soportes de la articulación (7), roscado en ella y que se fijan con las contratuercas (8). Aplicado contra la barra de cremallera (6) hay un dispositivo (19), de rectificación automática de la holgura que pueda existir entre la cremallera y el piñón (9). Este dispositivo queda fijado por la contratuerca (20).
Al girar el volante en uno u otro sentido también lo hace la columna de la dirección unida al piñón (9), que gira con ella. El giro de este piñón produce el movimiento de la barra de cremallera (6) hacia uno u otro lado, y mediante los soportes de articulación (7), unidos por unas bielas a los brazos de acoplamiento de las ruedas, se consigue la orientación de estas. Esta unión se efectúa como se ve en la figura inferior, por medio de una rótula (B), que permite el movimiento ascendente y descendente de la rueda, a cuyo brazo de acoplamiento se une. La biela de unión resulta partida y unida por el manguito roscado de reglaje (A), que permite la regulación de la convergencia de las ruedas.
Sistema de reglaje en el mecanismo de cremallera
El reglaje para mantener la holgura correcta entre el piñón (1) y la cremallera (2), se realiza por medio de un dispositivo automático instalado en la caja de dirección y que además sirve de guía a la cremallera.
El sistema consiste en un casquillo (3) acoplado a la caja de dirección (4), en cuyo interior se desplaza un empujador (6) y tornillo de reglaje (7), que rosca en una pletina (8) fija con tornillo (9) al casquillo. Una vez graduada la holgura entre el piñón y la cremallera, se bloquea la posición por medio de la contratuerca (10).
Existen varios sistemas de reglaje de la holgura piñón cremallera, pero los principales son los representados en las figuras.
Sistemas de montaje
Teniendo en cuenta la situación y disposición del motor en el vehículo, así como los otros órganos del mismo con respecto a la caja de la dirección, los fabricantes han adoptado diferentes sistemas de enlace entre la cremallera y los brazos de acoplamiento, adaptados a las características del vehículo.
• Sistema lineal: el mas sencillo de todos ellos es el adaptado en los vehículos Simca y Renault, que consiste en unir directamente la barra de cremallera (2) a los brazos de las ruedas (6) a través de las bieletas o barras de acoplamiento (4). Estas bieletas se unen por un extremo a la cremallera (2) y, por el otro, al brazo de acoplamiento (6), por medio de unas rótulas (5); de esta forma se hace regulable la unión con las ruedas. Este sistema, completamente lineal, transmite el movimiento directamente de la cremallera a las ruedas directrices.
• Sistema no lineal: el fabricante Peugeot utiliza un mecanismo que consiste en unir las ruedas por medio de una barra de acoplamiento (2) en paralelo con la cremallera (1), de lo cual resulta un ensamblaje no lineal, sino paralelo rígido y sin desmultiplicación. La barra (2) se desplaza, al mismo tiempo, con la barra de cremallera (1), ya que ambos elementos van unidos por medio de un pivote de acoplamiento o dedo (3). A los extremos de la barra se unen unos pivotes roscados (4) y el guardapolvos (8) que enlazan con las bieletas (6) de acoplamiento a las ruedas.
Columna de la dirección
Tanto en el modelo de la figura inferior como en otros, suele ir “partida” y unidas sus mitades por una junta cardánica, que permite desplazar el volante de la dirección a la posición mas adecuada de manejo para el conductor. Desde hace muchos años se montan en la columna dispositivos que permiten ceder al volante (como la junta citada) en caso de choque frontal del vehículo, pues en estos casos hay peligro de incrustarse el volante en el pecho del conductor. Es frecuente utilizar uniones que se rompen al ser sometidas a presión y dispositivos telescopicos o articulaciones angulares que impiden que la presión del impacto se transmita en linea recta a lo largo de la columna.
En la figura inferior se muestra el despiece e implantación de este tipo de dirección sobre el vehículo. La carcasa (Q) o cárter de cremallera se fija al bastidor mediante dos soportes (P) en ambos extremos, de los cuales salen los brazos de acoplamiento o bieletas de dirección (N), que en su unión a la cremallera están protegidas por el capuchón de goma o guardapolvos (O), que preserva de suciedad esta unión. El brazo de acoplamiento dispone de una rótula (M) en su unión al brazo de mangueta y otra axial en la unión a la cremallera tapada por el fuelle (O). Esta disposición de los brazos de acoplamiento permite un movimiento relativo de los mismos con respecto a la cremallera, con el fin de poder seguir las oscilaciones del sistema de suspensión, sin transmitir reacciones al volante de la dirección.
La columna de la dirección va partida, por las cuestiones de seguridad ya citadas, y para llevar el volante a la posición idónea de conducción. El enlace de ambos tramos se realiza con la junta universal (B) y la unión al eje del piñón de mando (K) se efectúa por interposición de la junta elástica (D).
El ataque del piñón sobre la cremallera se logra bajo la presión ejercida por el muelle (S) sobre el pulsador (R), al que aplica contra la barra cremallera de la parte opuesta al engrane del piñón, mientras que el posicionamiento de esté se establece con la interposición de las arandelas de ajuste (H).
Rótulas
La rótula es el elemento encargado de conectar los diferentes elementos de la suspensión a las bieletas de mando, permitiendose el movimiento de sus miembros en planos diferentes. La esfera de la rótula va alojada engrasada en casquillos de acero o plásticos pretensados. Un fuelle estanqueizado evita la perdida de lubricante. La esfera interior, macho normalmente, va fija al brazo de mando o a los de acoplamiento y la externa, hembra, encajada en el macho oscila en ella; van engrasadas, unas permanentes herméticas que no requieren mantenimiento, otras abiertas que precisan ajuste y engrase periódico.
• SISTEMA DE DIRECCIÓN SERVOASISTIDA HIDRÁULICA
• SISTEMA DE DIRECCIÓN HIDRÁULICA AXIAL.
• SISTEMA DE DIRECCIÓN HIDRÁULICA DE ASISTENCIA VARIABLE
Dirección asistida
Debido al empleo de neumáticos de baja presión y gran superficie de contacto, la maniobra en el volante de la dirección para orientar las ruedas se hace difícil, sobre todo con el vehículo parado. Como no interesa sobrepasar un cierto limite de desmultiplicacíon, porque se pierde excesivamente la sensibilidad de la dirección, en los vehículos se recurre a la asistencia de la dirección, que proporciona una gran ayuda al conductor en la realización de las maniobras y, al mismo tiempo, permite una menor desmultiplicación, ganando al mismo tiempo sensibilidad en el manejo y poder aplicar volantes de radio mas pequeño.
La dirección asistida consiste en acoplar a un mecanismo de dirección simple, un circuito de asistencia llamado servo-mando. Este circuito puede ser accionado por el vacío de la admisión o el proporcionado por una bomba de vacío, la fuerza hidráulica proporcionada por una bomba hidráulica, el aire comprimido proporcionado por un compresor que también sirve para accionar los frenos y también últimamente asistido por un motor eléctrico (dirección eléctrica).
El mas usado hasta ahora es el de mando hidráulico (aunque actualmente los sistemas de dirección con asistencia eléctrica le están comiendo terreno) del que se muestra el esquema básico en la figura inferior. Puede verse en ella que el volante de la dirección acciona un piñón, que a su vez mueve una cremallera como en una dirección normal de este tipo; pero unido a esta cremallera se encuentra un pistón alojado en el interior de un cilindro de manera que a una u otra de las caras puede llegar el liquido a presión desde una válvula distribuidora, que a su vez lo recibe de un depósito, en el que se mantiene almacenado a una presión determinada, que proporciona una bomba y se conserva dentro de unos limites por una válvula de descarga.
Ventajas e inconvenientes de la servodirección
• Ventajas:
1ª.- Reducen el esfuerzo en el volante, con menor fatiga para el conductor, ventaja muy conveniente en los largos recorridos o para las maniobras en ciudad.
2ª.- Permiten acoplar una dirección mas directa; es decir, con una menor reducción con lo que se obtiene una mayor rapidez de giro en las ruedas. Esto resulta especialmente adecuado en los camiones y autocares.
3ª.- En el caso de reventón del neumático, extraordinariamente grave en las ruedas directrices, estos mecanismos corrigen instantáneamente la dirección, actuando automáticamente sobre las ruedas en sentido contrario al que el neumático reventado haría girar al vehículo.
4ª No presentan complicaciones en el montaje, son de fácil aplicación a cualquier vehículo y no afectan a la geometría de la dirección.
5ª.- Permiten realizar las maniobras mas delicadas y sensibles que el conductor precise, desde la posición de paro a la máxima velocidad. La capacidad de retorno de las ruedas, al final del viraje, es como la de un vehículo sin servodirección.
6ª.- En caso de avería en el circuito de asistencia, el conductor puede continuar conduciendo en las mismas condiciones de un vehículo sin servodirección, ya que las ruedas continúan unidas mecánicamente al volante aunque, naturalmente, tenga que realizar mayor esfuerzo en el mismo.
• Inconvenientes:
Los inconvenientes de estos mecanismos con respecto a las direcciones simples con prácticamente nulos ya que, debido a su simplicidad y robustez, no requieren un entretenimiento especial y no tienen prácticamente averías. Por tanto los únicos inconvenientes a destacar son:
1ª.- Un costo mas elevado en las reparaciones, ya que requieren mano de obra especializada.
2ª.- El costo mas elevado de este mecanismo y su adaptación inicial en el vehículo, con respecto a la dirección simple.
Modelos de sistemas de servodirección hidráulica
Uno de los mas empleados de este tipo de sistemas es el de Virex-Fulmina, cuya disposición de elementos corresponde al tipo integral (mando directo). Esta formada por un dispositivo hidráulico de accionamiento, montado en su interior, y un mecanismo desmultiplicador del tipo sinfín y tuerca.
El circuito hidráulico esta constituido (figura inferior) por una bomba de presión (2) accionada por el motor del vehículo y cuya misión es enviar aceite a presión al dispositivo de mando o mecanismo integral (1) de la servodirección. El aceite es aspirado de un depósito (3) que lleva incorporado un filtro para la depuración del aceite. La conducción del aceite a presión entre los tres elementos se realiza a través de las tuberías flexibles (4, 5 y 6) del tipo de alta presión.
El émbolo (1) del dispositivo hidráulico (figura inferior), alojado en el interior del mecanismo de la dirección, actúa al mismo tiempo como amortiguador de las oscilaciones que se pudieran transmitir desde las ruedas a la dirección. Por ejemplo, en caso de un reventón en una de las ruedas, la válvula de distribución (2) reacciona automáticamente en sentido inverso al provocado por el reventón; esto permite al conductor mantener el control del vehículo hasta poderlo parar con solo mantener sujeto el volante.
Existe ademas, un dispositivo hidráulico de reacción de esfuerzos sobre el volante, proporcional al esfuerzo realizado por la dirección, que permite al conductor conocer las reacciones del vehículo en todo momento, haciendo la dirección sensible al mando.
Como hemos visto hasta ahora la dirección asistida se divide en lo que hemos llamado dirección simple o mando mecánico y en el sistema de asistencia a la dirección o mando hidráulico.
Dispositivo de mando mecánico
El mando mecánico esta formado por un mecanismo desmultiplicador de tornillo sinfín y tuerca. El husillo del sinfín (3), unido al árbol de la dirección, va apoyado, a través del dispositivo elástico de la válvula distribuidora (2) sobre dos rodamientos axiales. El giro
del volante se transmite del husillo (3) a la tuerca (4), que se desplaza longitudinalmente empujado al émbolo de mando (1) unido a ella. El émbolo va unido, a su vez, a través de una biela (5), a la manivela (6) que hace girar al eje (7) y al brazo de mando (8).
Dispositivo de mando hidráulico
La válvula de distribución (figura inferior), situada en el interior del cuerpo central de la servodirección, esta formada por una caja de válvulas (1), en cuyo interior se desplaza una corredera (2) movida por el árbol de la dirección (3). Esta válvula canaliza, según la maniobra realizada en el volante, el aceite a presión hacia uno u otro lado del émbolo (4) de doble efecto.
Mientras no se actúa sobre el volante; las válvulas se mantienen abiertas por estar situada la corredera en su posición media. Esta posición es mantenida por un dispositivo elástico de regulación por muelles (5), que tienen una tensión inicial apropiada a las características del vehículo. En esta posición el aceite tiene libre paso de entrada y salida por el interior del distribuidor sin que realice presión alguna sobre las caras del émbolo.
Al girar el volante para tomar una curva, es necesario vencer previamente la fuerza de resistencia que oponen los muelles para actuar las válvulas; esto hace que, para maniobras que requieren poco esfuerzo sobre el volante, las válvulas no actúan, realizandose la maniobra con el dispositivo mecánico sin intervención del mecanismo de asistencia.
Vencido ese pequeño esfuerzo, y para mayores maniobras con el volante, las válvulas actúan desplazandose en uno u otro sentido y contando el paso de aceite a presión en una de las caras del émbolo. La presión del aceite sobre la otra cara del émbolo ayuda al conductor a realizar la maniobra necesaria. En las figuras inferiores pueden verse el funcionamiento y como se desplaza la corredera y los anillos que forman las válvulas, así como el paso de aceite al lado correspondiente del émbolo. El aceite sin presión, desalojado por el émbolo es expulsado a través de la válvula correspondiente nuevamente al depósito.
La presión de aceite necesaria en cada maniobra es regulada automáticamente en función del esfuerzo de reacción necesario para hacer girar las ruedas del vehículo. Este esfuerzo de reacción depende de la carga que gravita sobre las ruedas del estado de los neumáticos y de la velocidad del vehículo en el momento de efectuarse la maniobra.
Para cada presión de maniobra, que oscila de 0 a 70 kg/cm2, se produce un autoequilibrio en las válvulas que regulan con su mayor o menor paso de aceite la presión necesario.
En el interior del cuerpo de válvulas, y situada entre los conductos de entrada y salida de aceite, hay instalada una válvula de seguridad que, en caso de avería en el sistema hidráulico, establece automáticamente la circulación continua de aceite sin transmitir presión de uno al otro lado del émbolo. Con esto se anula el peligro de bloqueo en la dirección y se permite la conducción mecánica sin la ayuda de la servo-dirección. Dada la misión que cumple esta válvula, esta prevista de forma que, ni por desgaste no por causa accidental, pueda anularse su funcionamiento.
Bomba de presión
El tipo de bomba empleado en estas servodirecciones es el de tipo de paletas que proporciona un caudal progresivo de aceite hasta alcanzar las 1000 r.p.m. y luego se
mantienen prácticamente constante a cualquier régimen de funcionamiento por medio de unos limitadores de caudal y presión situados en el interior de la misma.
El limitador o regulador de caudal está formado por una válvula de pistón (1) y un resorte tarado (2), intercalados entre la salida de la cámara de presión y el difusor de la bomba; hace retornar el caudal sobrante al circuito de entrada. El limitador de presión esta formado por una válvula de asiento cónico o una esfera (3) y un resorte tarado (4), que comunica la salida de aceite con la parte anterior del difusor.
El accionamiento de la bomba se efectúa por una polea y correas trapeciales acopladas a la transmisión del motor.
Servodirección hidráulica coaxial
Esta servodirección se caracteriza por llevar el sistema de accionamiento hidráulico (cilindro de doble efecto) independiente del mecanismo desmultiplicador, aplicando el esfuerzo de servoasistencia. coaxialmente, es decir, en paralelo con el sistema mecánico.
La servodirección coaxial puede aplicarse a cualquier tipo de dirección comercial, ya sea del tipo sinfín o de cremallera.
El circuito hidráulico esta formado por un depósito (1) y una bomba que suministran aceite a presión a la válvula distribuidora de mando (2). Esta válvula acoplada a la dirección, es accionada el mover el volante y tiene como misión dar paso al aceite a una u otra cara del émbolo del cilindro de doble efecto (3). El cilindro puede ir acoplado en el cuerpo de válvulas o acoplado directamente al sistema direccional de las ruedas (bieletas) como ocurre en las direcciones de cremallera.
Colocación, despiece y funcionamiento de un sistema de servodirección en el vehículo de la marca Audi 100
Esquema de situación y funcionamiento de un sistema de servodirección de un vehículo de la marca Audia 80 Quattro.
• SISTEMA DE SEVODIRECCION ELECTROMECÁNICA DE DIRECCIÓN VARIABLE
Dirección electromecánica de asistencia variable
En estos últimos años se esta utilizando cada vez mas este sistema de dirección, denominada dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a utilizar en vehículos pequeños (utilitarios) pero ya se esta utilizando en vehículos del segmento medio, como ejemplo: la utilizada por el Renault Megane.
En este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico formado por la bomba de alta presión, depósito, válvula distribuidora y canalizaciones que formaban parte de las servodirecciones hidráulicas. Todo esto se sustituye por un motor eléctrico que acciona una reductora (corona + tornillo sinfín) que a su vez mueve la cremallera de la dirección.
Sus principales ventajas son:
• Se suprimen los componentes hidráulicos, como la bomba de aceite para servoasistencia, entubados flexibles, depósitos de aceite y filtros
• Se elimina el líquido hidráulico
• Reducción del espacio requerido, los componentes de servoasistencia van instalados y actúan directamente en la caja de la dirección.
• Menor sonoridad
• Reducción del consumo energético. A diferencia de la dirección hidráulica, que requiere un caudal volumétrico permanente, la dirección asistida electromecánica solamente consume energía cuando realmente se mueve la dirección. Con esta absorción de potencia en función de las necesidades se reduce también el consumo de combustible (aprox. 0,2 L cada 100 km)
• Se elimina el complejo entubado flexible y cableado.
• El conductor obtiene una sensación óptima al volante en cualquier situación, a través de una buena estabilidad rectilínea, una respuesta directa, pero suave al movimiento del volante y sin reacciones desagradables sobre pavimento irregular.
Como se puede ver, este sistema de dirección se simplifica y es mucho mas sencillo que los utilizados hasta ahora.
Sus inconvenientes son:
Estar limitado en su aplicación a todos los vehículos (limitación que no tiene el sistema de dirección hidráulica) ya que dependiendo del peso del vehículo y del tamaño de las ruedas, este sistema no es valido. A mayor peso del vehículo normalmente mas grandes son las ruedas tanto en altura como en anchura, por lo que mayor es el esfuerzo que tiene que desarrollar el sistema de dirección, teniendo en cuenta que en las direcciones eléctricas todo la fuerza de asistencia la genera un motor eléctrico, cuanto mayor sea la asistencia a generar por la dirección, mayor tendrá que ser el tamaño del motor, por lo que mayor será la intensidad eléctrica consumida por el mismo.
Un excesivo consumo eléctrico por parte del motor eléctrico del sistema de dirección, no es factible, ya que la capacidad eléctrica del sistema de carga del vehículo esta limitada. Este inconveniente es el que impide que este sistema de dirección se pueda aplicar a todos los vehículos, ya que por lo demás todo son ventajas.
Estructura y componentes
En la dirección asistida electromecánica cuenta con doble piñón. Se aplica la fuerza necesaria para el mando de la dirección a través de uno de los piñones llamado “piñón de dirección” y a través del otro piñón llamado “piñón de accionamiento”. El piñón de dirección transmite los pares de dirección aplicados por el conductor y el piñón de accionamiento transmite, a través de un engranaje de sin fin, el par de servoasistencia del motor eléctrico para hacer el gobierno de la dirección mas fácil..
Este motor eléctrico con unidad de control y sistema de sensores para la servoasistencia de la dirección va asociado al segundo piñón. Con esta configuración está dada una comunicación mecánica entre el volante y la cremallera. De esa forma se sigue pudiendo dirigir mecánicamente el vehículo en caso de averiarse el servomotor.
Funcionamiento
1. El ciclo de servoasistencia de dirección comienza al momento en que el conductor mueve el volante.
2. Como respuesta al par de giro del volante se tuerce una barra de torsión en la caja de dirección. El sensor de par de dirección (situado en la caja de dirección) capta la magnitud de la torsión e informa sobre el par de dirección detectado a la unidad de control de dirección asistida.
3. El sensor de ángulo de dirección, informa sobre el ángulo momentáneo y el sensor de régimen del rotor del motor eléctrico informa sobre la velocidad actual con que se mueve el volante.
4. En función del par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo, el régimen del motor de combustión, el ángulo de dirección, la velocidad de mando de la dirección y las curvas características implementadas en la unidad de control, ésta calcula el par de servoasistencia necesario para el caso concreto y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. La servoasistencia a la dirección se realiza a través de un segundo piñón que actúa paralelamente sobre la cremallera. Este piñón es accionado por un motor eléctrico. El motor ataca hacia la cremallera a través de un engranaje de sin fin y un piñón de accionamiento y transmite así la fuerza de asistencia para la dirección.
6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y el par de servoasistencia constituye el par eficaz en la caja de dirección para el movimiento de la cremallera.
• MECANISMO DE DIRECCIÓN DE TORNILLO SIN FIN
• MECANISMO DE DIRECCIÓN DE CREMALLERA
Tornillo sinfín y tuerca con bolas circulantes o recirculación de bolas.
Este mecanismo consiste en intercalar una hilara de bolas entre el tornillo sinfín y una tuerca. Esta a su vez dispone de una cremallera exterior que transmite el movimiento a un sector dentado, el cual lo transmite a su vez a la palanca de ataque.
1 Segmento de dirección.
2 Eje de la columna de la dirección.
3 Tubos de retorno de las bolas.
4 Tornillo de dirección.
5 Tuerca de dirección.
6 Tuerca de dirección.
7 Eje de la biela de mando.
Función de sus partes:
La función de esta caja es un poco mas complicada por la cantidad de partes que entran en juego, pero básicamente su función es sencilla. El tornillo sin fin esta conectado a una columna de dirección la cual hace girar al tornillo sin fin, cuando esta gira, hace que los balines se empujen uno al otro hacia arriba o hacia abajo, los cuales hacen que la tuerca deslizante también se deslice en ese patrón. Cuando la tuerca se desliza, hace contacto con el sector dentado y este gira de derecha a izquierda, el cual hace girar el brazo pitman. El brazo pitman mueve al sistema de rotulas y brazos, y estos a las llantas….
A. Preparac ión del equipo, herramientas,
materiales y partes para el
mantenimiento de la dirección.
son las que están fallando. También se debe de prestar atención a cualquier ruido que se pueda dar en el mecanismo y en la caja. Debemos de revisar la tubería del liquido de dirección si fuese una dirección hidráulica, se debe poner atención a fugas, a baja presión de la bomba, estado del liquido hidráulico, etc. • Primero se debe de vaciar de aceite la caja a través del tornillo de llenado.
• Quitar la tuerca que sujeta la palanca de mando, para así extraer esta
• Retirar todos los tornillos que sujetan la tapa superior y la quitamos.
• Extraer ahora la tapa de empuje del eje de tornillo sin fin y las chapas de regulaciones caso de que las hubiera.
• Actuaremos sobre el tornillo sin fin para la extracción del cojinete anterior.
• Finalmente sacamos el eje tornillo sin fin de la caja y el cojinete de rodillos posterior de que no salga junto con el eje, y el anillo del cojinete posterior.
• Ahora se puede desarmar el resto de los componentes como la barfra de cremallera, los bujes, retenedores y empaques.
Se debe de recordar que a la hora de desarmar la caja de dirección hidráulica de debe de mantener absoluta limpieza y orden. Además recordad que esta caja se encuentra llena de liquido de dirección así que a la hora de desmontarla y desarmarla se debe de tomar las medidas de limpieza y seguridad necesarias.
También se debe de recordar que a la hora de desarme se debe de revisar todas las piezas, teniendo la precaución de remplazar cualquier parte que parezca defectuosa o deteriorada. Debemos de prestar atención a la superficie de contra rodillo (vaquerita) y el tornillo sin fin.
Para cambiar partes de la caja y sistema de brazos, se debe de seguir los siguientes pasos.
Cambio de botas protectoras de la rotula interna:
• Estas botas protectoras deben de esta siempre en excelente condición, ya que a la mínima ruptura, podría producir el acumulamiento de suciedad tanto en la rotula como en la carcaza de la cremallera.
• Una vez que se a removido la caja del automóvil, y se a removido las rotulas externas podemos cambiar las botas.
• Remover el alambre de seguro de la rotula interna.
• Soltar la bota de la rotula interna.
• Soltar la rotula con una herramienta adecuada.
• Remover la bota protectora.
• Remover la rotulas para inspección y cambio si necesario.
• A la hora de volver a montar la bota, se debe de aplicar una pequeña cantidad de grasa en la punta de la bota, donde se monta el alambre protector en la rotula interna.
Para remover la bomba del aceite de dirección se debe de seguir los siguientes pasos:
• Remover la faja de distribución.
• Desconectar y cerrar la tubería del sistema.
• Remover los tornillos y tuercas de la bomba con la carrocería.
Cuando se tiene una dirección hidráulica siempre después de trabajar con la caja o la bomba, y en momentos donde se halla derramado el liquido de dirección, el sistema debe de ser “sangrado”.
Para sangrar el sistema de dirección hidráulica se debe de seguir los siguientes pasos.
• Levantar la parte delantera del automóvil y montar sobre burras. Esto ayuda a minimizar el esfuerzo que se hace a la hora de girar el volante.
• Llenar el envase de reserva del liquido hidráulico.
• Con el motor apagado, mantenga lleno el envase de reserva de liquido, mientras alguien mas gira el volante de lado a lado llegando hasta a el tope varias veces.
• Encienda el motor y déjelo que llegue a ralenti. Ahora gire el volante de lado a lado hasta el tope varias veces. Note la cantidad de burbujas en el liquido de dirección. Repetir este procedimiento hasta que no salgan mas burbujas.
• Si se encuentra la presencia de burbujas, se debe de revisar todo el sistema, en busca de fugas o partes defectuosas.
Diagnosticos
La dirección de un automóvil puede llegar a fallar si no se hace el mantenimiento necesario a sus partes. Cuando uno recibe un carro para revisar la dirección se debe de ver el gastado de las llantas, el juego que halla en ellas. Con esto se puede de determinar si las rotulas
Si llegase el caso, se debe de desmontar la caja de dirección, siempre teniendo el cuidado de sus partes, revisar que todas sus partes estén en buen estado y si fuera necesario se debe re reemplazar por partes nuevas. Se debe de trabajar en un lugar limpio y con orden.
TIPOS DE CAJAS DE DIRECCION:
• Caja Mecánica de Cremallera
• Caja Mecánica de Bola Recirculante
• Caja Hidráulica de Cremallera
• Caja Hidráulica de Bola Recirculante
• Caja Mecánica de Cremallera
Partes:
• Rol retenedor
• Tornillo sin Fin
• Carcasa
• Buje de soporte de cremallera o bush
• Uniones de rótulas Internas y Externas
• Botas
• Tornillo de Tope de Ajuste
• Resorte de Tope de Ajuste
• Vaquerita de Tope de Ajuste
• Debemos de recordar que esta caja lleva varios retenedores y empaques para mejorar su funcionamiento.
• Lubricado por medio de grasa.
Función de partes:
La función de esta caja de dirección es muy sencilla. El tornillo sin fin esta conectado con la columna de dirección por un juego de cruces, las cuales hacen que gire de derecha a izquierda o viceversa. Este tornillo sin fin esta conectado por medio de unos dientes a la barra de cremallera, cuando el tornillo sin fin gira, la barra de cremallera se desliza de un lado al otro dentro de la carcaza. Esta barra de cremallera esta conectada por medio de un sistema de brazos al NAO o bocina. Este sistema de brazos esta conformado por una rotula interna, una barra de unión y una rotula externa. La rotula interna debe de estar cubierta por una bota para evitar la suciedad dentro de la carcaza, la cual podría dañarse por suciedad acumulada. El tope de ajuste nos ayuda a ajustar a la barra de cremallera con el tornillo sin fin, ya que el desgaste de el tornillo sin fin puede causar que no logren hacer contacto para deslizar la barra de cremallera, causando la perdida parcial o total de la dirección del vehículo. El tornillo de ajusta se debe de empujar en contra de la vaquerita, para que esta logre ajustar el contacto entre la barra y el tornillo sin fin.
Fallas de caja de mecánica de cremallera:
Las fallas que pueden ocurrir en la dirección se pueden evitar con chequeo constante de sus partes, ahí que recordar que la dirección es uno de los sistemas más importantes del vehículo, y la perdida total o parcial de este puede producir daños cuantiosos, sin mencionar los daños a personas que pueden llegar a ser mortales.
Algunas de las fallas mas comunes son:
• Desgaste de Rótulas
• Ruptura de botas
• Anillo de cremallera o buje
• Desajuste de cremallera y tornillo sin fin
• Desgaste de hules de soporte.
• Caja Mecánica de Bola Recirculante.
Partes:
• Columna de dirección
• Tornillo sin fin y balines
• Terca deslizante
• Sector dentado
• Brazo pitman
• Tope de ajuste
• Retenedores y empaques
• Lubricado por medio de aceite
Función de partes:
La función de esta caja es un poco mas complicada por la cantidad de partes que entran en juego, pero básicamente su función es sencilla. El tornillo sin fin esta conectado a una columna de dirección la cual hace girar al tornillo sin fin, cuando este gira, hace que los balines se empujen uno al otro hacia arriba o hacia abajo, los cuales hacen que la tueca deslizante también se deslice en ese patrón. Cuando la tuerca se desliza, hace contacto con el sector dentado y este gira de derecha a izquierda, el cual hace girar el brazo pitman. El brazo pitman mueve al sistema de rotulas y brazos, y estos a los NAOs de las llantas. Para ajustar el contacto de la tuerca deslizante y y el sector dentado, esta caja tiene un tornillo de ajuste que empuja a el sector dentado contra la tuerca deslizante.
Fallas de Caja mecánica de bola Recirculante:
• Desajuste o desgaste de sector dentado
• Fugas en retenedores o respiradero
• Entravamiento de caja por desgaste de balines
• Daño en brazo Pitman
• Sujeción de la caja (Amarre a carrocería)
• Caja Hidráulica de Cremallera
Partes:
• Cremallera
• Carcaza
• Tornillo sin fin
• Válvula interna de tornillo sin fin
• Lineas de fluido (tuberia)
• Pistón (división de cámaras de carter)
• Bush
La caja de dirección hidráulica tiene la finalidad de aportar un esfuerzo que venga a añadirse al que el conductor efectúa, sobre el volante, permitiendo una menor desmultiplicación en el mecanismo de mando y un volante de menor diámetro, con lo que resulta una dirección más sensible y la conducción más cómoda. Este sistema tiene la función de canalizar a alta presión (60 a 100 bar) procedente de una bomba accionada por el motor, haciéndolo llegar a uno u otro lado del embolo de un cilindro de trabajo, según el sentido de giro del volante.
Bomba de sistema de direccion:
Una parte importante de las cajas de dirección hidráulicas es la bomba de asistencia de el líquido hidráulico. La bomba de asistencia es la encargada de generar la alta presión del aceite necesaria para el funcionamiento de la caja. El movimiento lo recibe del cigueñal por medio de poleas y correa; en ocasiones, una correa única hace girar a la bomba de asistencia, a la bomba de agua y al alternador.
El tipo de bomba mas utilizado es el de paletas. Lleva un regulador el cual regula la presión de y caudal a unos 80 bar.
Partes:
• Eje
• Cojinete
• Cuerpo de bomba
• Placa de soporte del eje
• Paletas
• Anillos de estanqueidad
• Estator
• Plato trasero
• Rotor
• Tapa
• Muelle
• Anillo elástico de retención
• Regulador
• Pasadores de posicionamiento
• Anillo elástico de fijación del rotor
• Depósito
• Tapón del depósito con varilla de nivel
• Plaquita iman
CAJA DE DIRECCION DEL CHEVROLET CAVALIER 2001
El Chevrolet Cavalier 2001 utiliza una caja de dirección de cremallera hidráulica, aquí veremos como se deber remover, instalar, diagnosticar y reparar esta dirección, así como sus partes y la importancia de ellas. También la bomba del liquido de dirección de esta caja.
Desinstalación::
Antes de empezar cualquier tipo de reparación automotriz se debe de cumplir con todas las medidas de seguridad necesarias. Las mínimas medidas de seguridad son:
• Limpieza. (no charcos o superficies resbalosas)
• Herramientas en buen estado.
• No ubicarse en posiciones de peligro sin la debida seguridad (Debajo del automóvil.)
• Colocar gata y burras en su respectiva posición.
• A la hora de bajar el automóvil se debe de tener el cuidado de que nada quede debajo de las llantas o automóvil.
Primero de debe de desinstalar la caja de dirección de la columna de dirección, la cual obviaremos en este trabajo.
• Primero se debe de desinstalar los brazos de conexión desde la caja hasta el NAO de la llanta.
• Para desinstalar esto de debe de levantar el automóvil y posicionar en las burras de seguridad.
• Se remueven las llantas delanteras
• Separar la rotula externa del NAO, utilizando la herramienta especifica para esta función.
• Marcar la posición de la tuerca de la rotula externa para poder tener una referencia de la posición correcta a la hora de instalar.
• Sosteniendo la barra de acoplamiento de las rotulas con una llave, se debe de aflojar la rotula externa para así removerla.
• Este procedimiento se repite con el otro lado.
En este momento debemos de remover la caja de dirección en si, para lo cual se debe de separa de la columna de dirección la cual vamos a pasar por alto en este trabajo.
Desmontaje:
• Con el automóvil ya en las burras de seguridad, sin sus llantas y sin la barra de acoplamiento de las rotulas procederemos a desmontar la caja de dirección.
• Se sueltan los tornillos de montaje de la con la carrocería
• Liberar los tubos que vienen de la bomba y van hacia el retenedor de líquido hidráulico.
• Se debe de mover en este momento de la columna de dirección (cruces)
• Soltar la caja de la subestructura de carrocería que sostiene la caja en su posición.
• Sacar la caja por la abertura de la llanta izquierda.
Montaje:
• Instalar la caja por la abertura de la llanta izquierda.]
• Instalar la subestructura como se pide a continuación.
• Instalar tornillo trasero izquierdo (130 Nm)
• Instalar tornillos trasero derecho (130 Nm)
• Instalar tornillo delantero (130 Nm)
• Instalar tornillo trasero (130 Nm)
• Instalar los tornillos de barra (41 Nm)
• Conectar la caja con las cruces de la columna. (27 Nm)
• Instalar tuercas izquierdas y derechas (120 Nm)
• Conectar la barra de acoplamiento de la rotula (60 Nm) e instalar nuevos alambres de seguridad.
• Instalar llantas y bajar el automóvil de las burras de seguridad.
Ahora que se tiene la caja de dirección removida de el automóvil se puede desarmar y reparar o ajustar según las necesidad de condición.
Seguidamente se dará la lista de las partes de la caja de dirección hidráulica de cremallera y su posición para así poder desarmar y armar.
Partes de la caja de direccion hidraulica de cremallera
Desarme de caja:
Juan Carlos castro Rodríguez
402
Mantenimiento a el sistema de dirección
Accesorias complementarias
La dirección es el conjunto de mecanismos, mediante los cuales pueden orientarse las ruedas directrices de un vehículo a voluntad del conductor
Volante: Permite al conductor orientar las ruedas.
Columna de dirección: Transmite el movimiento del volanta a la caja de engranajes.
Caja de engranajes: Sistema de desmultiplicación que minimiza el esfuerzo del conductor.
Brazo de mando: Situado a la salida de la caja de engranajes, manda el movimiento de ésta a los restantes elementos de la dirección.
Biela de dirección: Transmite el movimiento a la palanca de ataque.
Palanca de ataque: Está unida solidariamente con el brazo de acoplamiento.
Brazo de acoplamiento: Recibe el movimiento de la palanca de ataque y lo transmite a la barra de acoplamiento y a las manguetas.
Barra de acoplamiento: Hace posible que las ruedas giren al mismo tiempo.
Pivotes: Están unidos al eje delantero y hace que al girar sobre su eje, oriente a las manguitas hacia el lugar deseado.
Manguetas: Sujetan la rueda.
Eje delantero: Sustenta parte de los elementos de dirección.
Rótulas: Sirven para unir varios elementos de la dirección y hacen posible que, aunque estén sonidos, se muevan en el sentido conveniente.
Caballero Aguilar Víctor Hugo
402
Mantenimiento a el sistema de dirección
Conalep Atizapán 1
Mecanismo de dirección de cremallera
Esta dirección se caracteriza por la sencillez de su mecanismo desmultiplicador y su simplicidad de montaje, al eliminar gran parte de la tiranteria direccional. Va acoplada directamente sobre los brazos de acoplamiento de las ruedas y tiene un gran rendimiento mecánico.
Debido a su precisión en el desplazamiento angular de las ruedas se utiliza mucho en vehículos de turismo, sobre todo en los de motor y tracción delantera, ya que disminuye notablemente los esfuerzos en el volante. Proporciona gran suavidad en los giros y tiene rapidez de recuperación, haciendo que la dirección sea muy estable y segura.
El mecanismo esta constituido por una barra (1) tallada en cremallera que se desplaza lateralmente en el interior del cárter. Esta barra es accionada por un piñón helicoidal (2) montado en el árbol del volante y que gira engranado a la cremallera.
Columna de la dirección
Tanto en el modelo de la figura inferior como en otros, suele ir “partida” y unidas sus mitades por una junta cardanica, que permite desplazar el volante de la dirección a la posición mas adecuada de manejo para el conductor. Desde hace muchos años se montan en la columna dispositivos que permiten ceder al volante (como la junta citada) en caso de choque frontal del vehículo, pues en estos casos hay peligro de incrustarse el volante en el pecho del conductor. Es frecuente utilizar uniones que se rompen al ser sometidas a presión y dispositivos telescopicos o articulaciones angulares que impiden que la presión del impacto se transmita en línea recta a lo largo de la columna.
Rótulas
La rótula es el elemento encargado de conectar los diferentes elementos de la suspensión a las bieletas de mando, permitiéndose el movimiento de sus miembros en planos diferentes. La esfera de la rótula va alojada engrasada en casquillos de acero o plásticos pretensados. Un fuelle estanqueizado evita la perdida de lubricante. La esfera interior, macho normalmente, va fija al brazo de mando o a los de acoplamiento y la externa, hembra, encajada en el macho oscila en ella; van engrasadas, unas permanentes herméticas que no requieren mantenimiento, otras abiertas que precisan ajuste y engrase periódico.
1. El conductor gira bastante el volante para poder aparcar.
2. La barra de torsión se tuerce. El sensor del par de dirección detecta la torsión e informa a la unidad de control de que se está aplicando al volante un par de dirección intenso.
3. El sensor de ángulo de dirección avisa que hay un ángulo de dirección pronunciado y el sensor de régimen del rotor informa sobre la velocidad del mando actual de la dirección.
4. Previo análisis de las magnitudes correspondientes al par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo de 0 km/h, el régimen del motor de combustión, el pronunciado
ángulo de dirección, la velocidad de mando de la dirección y, en función de las curvas características implementadas en la unidad de control para v = 0 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar un intenso par de servoasistencia y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. En las maniobras de aparcamiento se aporta de ese modo la servoasistencia máxima para la dirección a través del segundo piñón que actúa paralelamente sobre la cremallera.
6. La suma del par aplicado al volante y el par de servoasistencia máximo viene a ser el par eficaz en la caja de dirección para el movimiento de la cremallera en maniobras de
aparcamiento.
Sensor de ángulo de dirección
El sensor de ángulo de dirección va situado detrás del anillo retractor con el anillo colector para el sistema airbag. Se instala en la columna de dirección, entre el mando combinado y el volante.
Suministra la señal para la determinación del ángulo de dirección, destinándola a la unidad de control para electrónica de la columna de dirección a través del CAN-Bus de datos.
En la unidad de control para electrónica de la columna de dirección se encuentra el analizador electrónico para estas señales
Fuerte mayen omar diego
Conalep atizapan 1
Mantto al sistemas de dirección
402
Velocidad de marcha del vehículo
La señal de la velocidad de marcha del vehículo es suministrada por la unidad de control para ABS.
Efectos en caso de avería
Si se ausenta la señal de velocidad de marcha del vehículo se pone en vigor un programa de marcha de emergencia. El conductor dispone de la plena servoasistencia a la dirección, pero se ausenta la función Servotronic. La avería se visualiza encendiéndose en amarillo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Sensor de régimen del motor
El sensor de régimen del motor es un sensor Hall. Va atornillado a la carcasa de la brida de estanqueidad del cigüeñal.
Aplicaciones de la señal
La señal del sensor de régimen del motor es utilizada por la unidad de control del motor para detectar el número de vueltas del motor y la posición exacta del cigüeñal.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor de régimen del motor, la dirección pasa a funcionar con borne 15. La avería no se visualiza con el testigo luminoso
Motor eléctrico
El motor eléctrico es una versión de motor asíncrono sin escobillas. Desarrolla un par máximo de 4,1 Nm para servoasistencia a la dirección.
Los motores asíncronos no poseen campo magnético permanente ni excitación eléctrica. La característica que les da el nombre reside en una diferencia entre la frecuencia de la tensión aplicada y la frecuencia de giro del motor. Estas dos frecuencias no son iguales, en virtud de lo cual se trata de un fenómeno de asincronía.
Los motores asíncronos son de construcción sencilla (sin escobillas), lo cual los hace muy fiables en su funcionamiento. Tienen una respuesta muy breve, con lo cual resultan adecuados para movimientos muy rápidos de la dirección.
El motor eléctrico va integrado en una carcasa de aluminio. A través de un engranaje de sin fin y un piñón de accionamiento ataca contra la cremallera y transmite así la fuerza de servoasistencia para la dirección. En el extremo del eje por el lado de control va instalado un imán, al cual recurre la unidad de control para detectar el régimen del rotor. La unidad de control utiliza esta señal para determinar la velocidad de mando de la dirección.
Sensor de régimen del rotor
El sensor de régimen del rotor es parte integrante del motor para la dirección asistida electromecánica. No es accesible por fuera.
Aplicaciones de la señal
El sensor de régimen del rotor trabaja según el principio magnetorresistivo y su diseño es igual que el del sensor del par de dirección.
Detecta el régimen de revoluciones del rotor que tiene el motor eléctrico para la dirección asistida electromecánica; este dato se necesita para poder excitar el motor con la debida precisión.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor se emplea la velocidad de ángulo de dirección a manera de señal supletoria.
La asistencia a la dirección se reduce de forma segura. De ese modo se evita que se interrumpa de golpe la servoasistencia en caso de averiarse el sensor. La avería se indica encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
El sensor del par de giro acopla la columna y la caja de dirección a través de una barra de torsión. El elemento de conexión hacia la columna posee una rueda polar magnética, en
la que se alternan 24 zonas de diferente polaridad magnética.
Para el análisis de los pares de fuerza se emplean dos polos respectivamente.
La contrapieza es un elemento sensor magnetorresistivo, que va fijado a la pieza de conexión hacia la caja de la dirección.
Al ser movido el volante se decalan ambas piezas de conexión entre sí en función del par que interviene.
En virtud de que con ello también se decala la rueda polar magnética con respecto al elemento sensor, resulta posible medir el par aplicado a la dirección de esa forma y se lo puede transmitir a la unidad de control en forma de señal. Sensor de par de dirección
El par de mando a la dirección se mide con ayuda del sensor de par de dirección directamente en el piñón de dirección. El sensor trabaja según el principio magnetorresistivo.
Está configurado de forma doble (redundante), para establecer el mayor nivel de fiabilidad posible El disco de codificación consta de dos anillos, el anillo exterior de valores absolutos y el anillo interior de valores incrementales.
El anillo de incrementos esta dividido en 5 segmentos de 72º cada uno y es explorado por una pareja de barreras luminosas. El anillo tiene almenas en el segmento. El orden de sucesión de las almenas es invariable dentro de un mismo segmento, pero difiere de un segmento a otro. De ahí resulta la codificación de los segmentos.
El anillo de absolutos viene a determinar el ángulo. Es explorado por 6 parejas de barreras luminosas.
El sensor de ángulo de dirección puede detectar 1044º de ángulo (casi 3 vueltas de volante). Se dedica a sumar los grados angulares. De esa forma, al sobrepasar la marca de los 360º reconoce que se ha ejecutado una vuelta completa del volante.
La configuración especifica de la caja de la dirección permite dar 2,76 vueltas al volante de la dirección.
Juan Carlos castro Rodríguez
402
Mantenimiento a el sistema de dirección
Conalep Atizapán 1
091830630-9
Componentes del sistema de dirección:
1. Timón o volante: Desde él se posan las manos del conductor, para dirigir la trayectoria del vehículo.
2. Barra de dirección: Une el volante con la caja de dirección, antiguamente era de una sola pieza, y en la actualidad y como mecanismo de protección para el conductor en caso de colisión esta compuesta por partes pequeñas, que se doblan para evitar lesiones.
3. Caja de dirección: Recibe el movimiento del timón y la barra y lo reparte a las ruedas, mediante movimientos realizados por engranajes. Puede ser de tipo bolas recirculantes, o de cremallera.
4. Biela: Pieza ubicada a la salida de la caja de dirección, que se encarga de unir la caja de dirección con la varilla central. Es una parte exclusiva de las direcciones de bolas recirculantes.
5. Varilla central: Recibe el movimiento de la caja de dirección y lo transmite a los terminales de dirección.
6. Terminales de dirección: Son uniones(tipo rótula) con cierta elasticidad para absorber las irregularidades del suelo, y tiene como función principal unirse con cada una de las ruedas direccionales.
Cremallera: Es un sistema muy sencillo, cuenta con un piñón que gira hacía la derecha o hacía la izquierda sobre un riel dotado de dientes (cremallera). Estos componentes trabajan inmersos en grasa. Por eso es importante revisar el estado de los cauchos retenedores de este lubricante, para evitar que con su escape, se produzcan desgastes en los componentes
Bomba de sistema de direccion:
Una parte importante de las cajas de dirección hidráulicas es la bomba de asistencia de el líquido hidráulico. La bomba de asistencia es la encargada de generar la alta presión del aceite necesaria para el funcionamiento de la caja. El movimiento lo recibe del cigueñal por medio de poleas y correa; en ocasiones, una correa única hace girar a la bomba de asistencia, a la bomba de agua y al alternador.
El tipo de bomba mas utilizado es el de paletas. Lleva un regulador el cual regula la presión de y caudal a unos 80 bar.
Sistema de dirección hidráulica: sistema de dirección que funciona con la presión del agua.
Bomba: aparato utilizado para hacer cambiar de lugar un líquido.
Reservorio: lugar donde se almacena líquido.
Cilindro: tipo de rodillo que ejerce una presión uniforme.
Tubo de alimentación: conducto empleado para la alimentación.
Timón: aparato utilizado para hacer girar una embarcación.
Pistón: pieza cilíndrica que se desplaza por un tubo y que recibe y transmite la presión ejercida por el carburante.
Válvula de seguridad: válvula del motor de vapor para evitar explosiones.
Rueda: rueda utilizada para regular la transmisión del motor
La función de esta caja de dirección es muy sencilla.
El tornillo sin fin esta conectado con la columna de dirección por un juego de cruces, las cuales hacen que gire de derecha a izquierda o viceversa. Este tornillo sin fin esta conectado por medio de unos dientes a la barra de cremallera, cuando el tornillo sin fin gira, la barra de cremallera se desliza de un lado al otro dentro de la carcaza. Esta barra de cremallera esta conectada por medio de un sistema de brazos al NAO o bocina. Este sistema de brazos esta conformado por una rotula interna, una barra de unión y una rotula externa.
La rotula interna debe de estar cubierta por una bota para evitar la suciedad dentro de la carcaza, la cual podría dañarse por suciedad acumulada. El tope de ajuste nos ayuda a ajustar a la barra de cremallera con el tornillo sin fin, ya que el desgaste de el tornillo sin fin puede causar que no logren hacer contacto para deslizar la barra de cremallera, causando la perdida parcial o total de la dirección del vehículo. El tornillo de ajusta se debe de empujar en contra de la vaquerita, para que esta logre ajustar el contacto entre la barra y el tornillo sin fin.
Sistema de dirección hidráulica: sistema de dirección que funciona con la presión del agua.
Bomba: aparato utilizado para hacer cambiar de lugar un líquido.
Reservorio: lugar donde se almacena líquido.
Cilindro: tipo de rodillo que ejerce una presión uniforme.
Tubo de alimentación: conducto empleado para la alimentación.
Timón: aparato utilizado para hacer girar una embarcación.
Pistón: pieza cilíndrica que se desplaza por un tubo y que recibe y transmite la presión ejercida por el carburante.
Válvula de seguridad: válvula del motor de vapor para evitar explosiones.
Rueda: rueda utilizada para regular la transmisión del motor
Delgadillo Prudencio Javier
eduardo Martínez
Mantenimiento al sistema de dirección
Conalep atizapan 1
402
Sensor de ángulo de dirección
El sensor de ángulo de dirección va situado detrás del anillo retractor con el anillo colector para el sistema airbag. Se instala en la columna de dirección, entre el mando combinado y el volante.
Suministra la señal para la determinación del ángulo de dirección, destinándola a la unidad de control para electrónica de la columna de dirección a través del CAN-Bus de datos.
En la unidad de control para electrónica de la columna de dirección se encuentra el analizador electrónico para estas señales.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor se pone en vigor un programa de emergencia. La señal faltante se sustituye por un valor supletorio.
La servoasistencia para la dirección se conserva plenamente La avería se indica encendiéndose el testigo de averías del cuadro de instrumentos.
Los componentes básicos del sensor de ángulo de dirección son:
• un disco de codificación con dos anillos
• parejas de barreras luminosas con una fuente de luz y un sensor óptico cada una
El disco de codificación consta de dos anillos, el anillo exterior de valores absolutos y el anillo interior de valores incrementales.
El anillo de incrementos esta dividido en 5 segmentos de 72º cada uno y es explorado por una pareja de barreras luminosas. El anillo tiene almenas en el segmento. El orden de sucesión de las almenas es invariable dentro de un mismo segmento, pero difiere de un segmento a otro. De ahí resulta la codificación de los segmentos.
El anillo de absolutos viene a determinar el ángulo. Es explorado por 6 parejas de barreras luminosas.
El sensor de ángulo de dirección puede detectar 1044º de ángulo (casi 3 vueltas de volante). Se dedica a sumar los grados angulares. De esa forma, al sobrepasar la marca de los 360º reconoce que se ha ejecutado una vuelta completa del volante.
La configuración especifica de la caja de la dirección permite dar 2,76 vueltas al volante de la dirección.
Si por simplificar la explicación se contempla solamente el anillo de incrementos, se aprecia por un lado del anillo la fuente luminosa y por el otro el sensor óptico (figura inferior)..
La medición del ángulo se realiza según el principio de la barrera luminosa. Cuando la luz incide en el sensor al pasar por una almena del anillo se engendra una señal de tensión. Al cubrirse la fuente luminosa se vuelve a interrumpir la tensión de la señal.
Al mover ahora el anillo de incrementos se produce una secuencia de señales de tensión.
De esa misma forma se genera una secuencia de señales de tensión en cada pareja de barreras luminosas aplicadas al anillo de valores absolutos.
Todas las secuencias de señales de tensión se procesan en la unidad de control para electrónica de la columna de dirección.
Previa comparación de las señales, el sistema puede calcular a qué grados han sido movidos los anillos. Durante esa operación determina también el punto de inicio del movimiento en el anillo de valores absolutos.
Sensor de par de dirección
El par de mando a la dirección se mide con ayuda del sensor de par de dirección directamente en el piñón de dirección. El sensor trabaja según el principio magnetorresistivo.
Está configurado de forma doble (redundante), para establecer el mayor nivel de fiabilidad posible.
El sensor del par de giro acopla la columna y la caja de dirección a través de una barra de torsión. El elemento de conexión hacia la columna posee una rueda polar magnética, en
la que se alternan 24 zonas de diferente polaridad magnética.
Para el análisis de los pares de fuerza se emplean dos polos respectivamente.
La contrapieza es un elemento sensor magnetorresistivo, que va fijado a la pieza de conexión hacia la caja de la dirección.
Al ser movido el volante se decalan ambas piezas de conexión entre sí en función del par que interviene.
En virtud de que con ello también se decala la rueda polar magnética con respecto al elemento sensor, resulta posible medir el par aplicado a la dirección de esa forma y se lo puede transmitir a la unidad de control en forma de señal.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor de par de dirección se tiene que sustituir la caja de la dirección. Si se detecta un defecto se desactiva la servoasistencia para la dirección. La desactivación no se realiza de forma repentina, sino «suave». Para conseguir esta desactivación «suave» la unidad de control calcula una señal supletoria para el par de dirección, tomando como base los ángulos de dirección y del rotor del motor eléctrico. Si ocurre una avería se la visualiza
encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Sensor de régimen del rotor
El sensor de régimen del rotor es parte integrante del motor para la dirección asistida electromecánica. No es accesible por fuera.
Aplicaciones de la señal
El sensor de régimen del rotor trabaja según el principio magnetorresistivo y su diseño es igual que el del sensor del par de dirección.
Detecta el régimen de revoluciones del rotor que tiene el motor eléctrico para la dirección asistida electromecánica; este dato se necesita para poder excitar el motor con la debida precisión.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor se emplea la velocidad de ángulo de dirección a manera de señal supletoria.
La asistencia a la dirección se reduce de forma segura. De ese modo se evita que se interrumpa de golpe la servoasistencia en caso de averiarse el sensor. La avería se indica encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Velocidad de marcha del vehículo
La señal de la velocidad de marcha del vehículo es suministrada por la unidad de control para ABS.
Efectos en caso de avería
Si se ausenta la señal de velocidad de marcha del vehículo se pone en vigor un programa de marcha de emergencia. El conductor dispone de la plena servoasistencia a la dirección, pero se ausenta la función Servotronic. La avería se visualiza encendiéndose en amarillo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Sensor de régimen del motor
El sensor de régimen del motor es un sensor Hall. Va atornillado a la carcasa de la brida de estanqueidad del cigüeñal.
Aplicaciones de la señal
La señal del sensor de régimen del motor es utilizada por la unidad de control del motor para detectar el número de vueltas del motor y la posición exacta del cigüeñal.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor de régimen del motor, la dirección pasa a funcionar con borne 15. La avería no se visualiza con el testigo luminoso
Motor eléctrico
El motor eléctrico es una versión de motor asíncrono sin escobillas. Desarrolla un par máximo de 4,1 Nm para servoasistencia a la dirección.
Los motores asíncronos no poseen campo magnético permanente ni excitación eléctrica. La característica que les da el nombre reside en una diferencia entre la frecuencia de la tensión aplicada y la frecuencia de giro del motor. Estas dos frecuencias no son iguales, en virtud de lo cual se trata de un fenómeno de asincronía.
Los motores asíncronos son de construcción sencilla (sin escobillas), lo cual los hace muy fiables en su funcionamiento. Tienen una respuesta muy breve, con lo cual resultan adecuados para movimientos muy rápidos de la dirección.
El motor eléctrico va integrado en una carcasa de aluminio. A través de un engranaje de sin fin y un piñón de accionamiento ataca contra la cremallera y transmite así la fuerza de servoasistencia para la dirección. En el extremo del eje por el lado de control va instalado un imán, al cual recurre la unidad de control para detectar el régimen del rotor. La unidad de control utiliza esta señal para determinar la velocidad de mando de la dirección.
Efectos en caso de avería
Una ventaja del motor asíncrono consiste en que también es movible a través de la caja de la dirección al no tener corriente aplicada.
Esto significa, que también en caso de averiarse el motor y ausentarse por ello la servoasistencia, sigue siendo posible mover la dirección aplicando una fuerza sólo un poco superior. Incluso en caso de un cortocircuito el motor no se bloquea. Si el motor se avería, el sistema lo visualiza encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Unidad de control para la dirección
La unidad de control para dirección asistida va fijada directamente al motor eléctrico, con lo cual se suprime un cableado complejo hacia los componentes de la servodirección.
Basándose en las señales de entrada, tales como:
• la señal del sensor de ángulo de dirección,
• la señal del sensor de régimen del motor,
• el par de dirección y el régimen del rotor,
• la señal de velocidad de marcha del vehículo
• la señal de que se identificó la llave de contacto en la unidad de control.
La unidad de control calcula las necesidades momentáneas de servoasistencia para la dirección. Calcula la intensidad de corriente excitadora y excita correspondientemente el
motor eléctrico.
La unidad de control tiene integrado un sensor térmico para detectar la temperatura del sistema de dirección. Si la temperatura asciende por encima de los 100 °C se reduce de forma continua la servoasistencia para la dirección.
Si la servoasistencia a la dirección cae por debajo de un valor de 60%, el testigo luminoso para dirección asistida se enciende en amarillo y se inscribe una avería en la memoria.
Exposición dirección mecánica
Juan Carlos castro Rodríguez
402
Mantenimiento al sistema de dirección
Eduardo Martínez
Asesorías
Introducción:
La dirección es el conjunto de mecanismos, mediante los cuales pueden orientarse las ruedas directrices de un vehículo a voluntad del conductor
Indice
Partes:
Volante: Permite al conductor orientar las ruedas.
Columna de dirección: Transmite el movimiento del volanta a la caja de engranajes.
Caja de engraganjes: Sistema de desmultiplicación que minimiza el esfuerzo del conductor.
Brazo de mando: Situado a la salida de la caja de engranajes, manda el movimiento de ésta a los restantes elementos de la dirección.
Biela de dirección: Transmite el movimiento a la palanca de ataque.
Palanca de ataque: Está unida solidariamente con el brazo de acoplamiento.
Brazo de acoplamiento: Recibe el movimiento de la palanca de ataque y lo transmite a la barra de acoplamiento y a las manguetas.
Barra de acoplamiento: Hace posible que las ruedas giren al mismo tiempo.
Pivotes: Están unidos al eje delantero y hace que al girar sobr su eje, eriente a las mangutas hacia el lugar deseado.
Manguetas: Sujetan la rueda.
Eje delantero: Sustenta parte de los elementos de dirección.
Rótulas: Sirven para unir varios elementos de la dirección y hacen posible que, aunque estén sunidos, se muevan en el sentido conveniente.
Indice
Sistema:
Los sistemas más conocidos, son:
• Por tornillo sin fín, en cuyo caso la columna de dirección acaba roscada. Si ésta gira al ser accionada por el volante, muyuve un engranaje que arrastra al brazo de mando y a todo el sistema (Fig. 1).
Fig. 1.
• Por tornillo y palanca, en el que la columna también acaba roscada, y por la parte roscada va a moverse un pivote o palanca al que está unido el brazo de mando accionando así todo el sistema (Fig. 2).
Fig. 2.
• Por cremallera. En este sistema, colomna acaba en un piñón. Al girar por ser accionado el volante, hace correr una cremallera dentada unida a la barra de acoplamiento, la cual pone en movimiento todo el sistema (Fig. 3).
Fig. 3.
Servodirección:
Este sistema consiste en un circuito por el que circula aceite implulsado por una bomba.
Al accionar el volante, la columna de dirección mueve, solamente, un distribuidor, que por la acción de la bomba, envía el aceite a un cilindro que está fijo al bastidor, dentro del cual un pistón se mueve en un sentido o en otro, dependiendo del lado hacia el que se gire el volante.
En su movimiento, el pistón arrastra el brazo de acoplamiento, con lo que aciona todo el sistema mecánico (Fig. 4).
Fig. 4.
Vemos que el conductor sólo acciona el distribuidor al mover el volante.
Existen vehículos pesados que disponen de dos o más ejes en su parte trasera y tambión loa hay con dos en la parte delantera. Para facilitar su conducción, todas las ruedas de los ejes delanteros, son direccionales.
Indice
Cotas:
Para la conducción fiable y segura de un vehículo, éste ha de tener una dirección que reúna las siguientes condiciones:
• Semireversible: No debe de volver rápidamente ni ser irreversible. Esto se consigue con el pipo de engranajes.
• Progresiva: Significa que si damos al volante una vuelta completa, las rudas girarán más en la segunda media vuelta que en la primera. La progresión constante se consegurá por el tipo de engranaje y por la inclinación de la barra de acoplamiento.
• Estable: Una dirección es estable cuando, en condiciones normales, el vehículo marcha recto con el volante suelto. Esto se consigue con las cotas de la dirección.
Las cotas, son:
• Avance: Se considera la vertical del eje en sentido longitudinal y la pro-longación del pivote. Suele ser de 2º (Fig. 5).
Fig. 5.
• Salida: Se considera la vertical del eje con la prolongación del pivote en sentido transversal. Suele ser de 5º (Fig. 6).
Fig. 6.
Estas dos cotas, pertenecen al pivote, las dos restantes se refieren a la mangueta.
• Caída: Se considera la horizontal de la manguta y la propia mangueta en sentido transversal. Suele ser de 2º (Fig. 7).
Fig. 7.
• Convergencia o divergencia: Según el vehículo sea de tracción o propulsión, respectivamente; se considera la mangueta y la prolongación del eje, esto es, que las ruedas no están conpletamente paralelas en reposo. La diferencia, suele ser de 2 mm. (Fig. 8).
CONALEP ATIZAPAN 1
ALUMNO: CABALLERO AGUILAR VICTOR HUGO
PROF: EDUARDO MARTINEZ
MATERIA: MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE DIRECCION
EXPOSICION: DIRECCION HIDRAULICA
MATRICULA: 091830143-3CONALEP ATIZAPAN 1
ALUMNO: CABALLERO AGUILAR VICTOR HUGO
PROF: EDUARDO MARTINEZ
MATERIA: MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE DIRECCION
EXPOSICION: DIRECCION HIDRAULICA
MATRICULA: 091830143-3
GRUPO: 402
Dirección hidráulica funciona a través de un bomba, que presuriza un fluido líquido y es enviado por tubos y mangueras a la caja de dirección.
En su interior, se ubican sellos que al recibir esta presión impulsan a las varillas de acoplamiento, que unen la caja de dirección con las ruedas. Todo esto se activa únicamente cuando el motor del automóvil está encendido.
Las direcciones hidráulicas comunes poseen mejor control a la hora de estacionarse ya que no demandan esfuerzo alguno, en cambio a altas velocidades requiere un control mayor del volante.
Hidráulica
Las direcciones hidráulicas fueron de los primeros modelos de dirección asistida que se utilizaron junto con las de vacío. Pero las primeras terminaron por imponerse. Son las más habituales en toda clase de vehículos aunque están siendo sustituidas por las electro-hidráulicas y eléctricas. De forma que apenas se montan en los nuevos modelos.
La dirección hidráulica utiliza energía hidráulica para generar la asistencia. Para ello utiliza una bomba hidráulica conectada al motor. Lo habitual es que esté acoplada directamente mediante una correa.
El funcionamiento puede variar dependiendo del fabricante, pero el modelo más general aprovecha la propia cremallera como pistón hidráulico para generar la asistencia. De esta forma, cuando el conductor gira el volante el sensor hidráulico permite el paso del fluido hacia uno de los lados del pistón, aumentando la presión en ese lado y haciendo que la cremallera se desplaze axialmente hacia el lado al que el conductor gira el volante. Una vez que el conductor deja de girar el volante la presión se iguala y la cremallera queda en su posición original.
*Partes:
VOLANTE: PERMITE DAR LE DIRECCION AL AUTOMOVIL
BOMBA HIDRAULICA: es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel.
VIELETA DE DIRECCION: NOS PERMITE DAR EL JIRO DE LAS LLANTAS DELANTERAS
VALVULA DISTRIBUIDIRA: es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime
CREMALLERA: cremallera tiene por finalidad la transformación de un movimiento de rotación o circular (piñón) en un movimiento rectilíneo (cremallera) o viceversa. Este mecanismo como su mismo nombre indica está formado por dos elementos componentes que son el piñón y la cremallera.
GRUPO: 402
Dirección hidráulica funciona a través de un bomba, que presuriza un fluido líquido y es enviado por tubos y mangueras a la caja de dirección.
En su interior, se ubican sellos que al recibir esta presión impulsan a las varillas de acoplamiento, que unen la caja de dirección con las ruedas. Todo esto se activa únicamente cuando el motor del automóvil está encendido.
Las direcciones hidráulicas comunes poseen mejor control a la hora de estacionarse ya que no demandan esfuerzo alguno, en cambio a altas velocidades requiere un control mayor del volante.
Hidráulica
Las direcciones hidráulicas fueron de los primeros modelos de dirección asistida que se utilizaron junto con las de vacío. Pero las primeras terminaron por imponerse. Son las más habituales en toda clase de vehículos aunque están siendo sustituidas por las electro-hidráulicas y eléctricas. De forma que apenas se montan en los nuevos modelos.
La dirección hidráulica utiliza energía hidráulica para generar la asistencia. Para ello utiliza una bomba hidráulica conectada al motor. Lo habitual es que esté acoplada directamente mediante una correa.
El funcionamiento puede variar dependiendo del fabricante, pero el modelo más general aprovecha la propia cremallera como pistón hidráulico para generar la asistencia. De esta forma, cuando el conductor gira el volante el sensor hidráulico permite el paso del fluido hacia uno de los lados del pistón, aumentando la presión en ese lado y haciendo que la cremallera se desplaze axialmente hacia el lado al que el conductor gira el volante. Una vez que el conductor deja de girar el volante la presión se iguala y la cremallera queda en su posición original.
*Partes:
VOLANTE: PERMITE DAR LE DIRECCION AL AUTOMOVIL
BOMBA HIDRAULICA: es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel.
VIELETA DE DIRECCION: NOS PERMITE DAR EL JIRO DE LAS LLANTAS DELANTERAS
VALVULA DISTRIBUIDIRA: es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime
CREMALLERA: cremallera tiene por finalidad la transformación de un movimiento de rotación o circular (piñón) en un movimiento rectilíneo (cremallera) o viceversa. Este mecanismo como su mismo nombre indica está formado por dos elementos componentes que son el piñón y la cremallera.
Hasta la década de 1920, cuando aparecieron los autobuses y camiones de gran peso, no hubo problemas para mover fácilmente el volante. Fue el ingeniero Francis Davis quien inventó la dirección asistida. Para ello dejó su empresa, Pierce Arrow Motor Car Company y se puso a trabajar en un taller con un fabricante de herramientas.
La fuerza de auto alineamiento o resistencia que haga la rueda dependerá del vehículo y la velocidad. A menor velocidad mayor resistencia. Una de las ventajas que aportan las direcciones electro-hidráulicas o eléctricas, es que al estar controladas electrónicamente se puede generar una asistencia variable en función de la velocidad. De esta forma se hace la conducción más cómoda.
A velocidades bajas se necesitan pares mayores para girar las ruedas, si la dirección genera más asistencia, el conductor debe aplicar menos fuerza sobre el volante, lo que resulta en un esfuerzo menor por parte del conductor. Por el contrario a velocidades mayores donde el par a aplicar es pequeño, la dirección apenas ayudará al conductor y sera éste el que deba hacer el esfuerzo. En este caso, si la dirección aplicara gran parte del esfuerzo necesario para girar las ruedas, el conductor debería aplicar una mínima parte, dando una sensación de inseguridad.
Este último punto es un criterio subjetivo, ya que no todos los conductores tienen las mismas preferencias. Será por tanto el fabricante del vehículo el que deba elegir el nivel o cantidad de asistencia que se dará en cada momento en función de su criterio. Niveles de asistencia bajos obligarán al conductor a un mayor esfuerzo, generalmente resultando en una conducción más incómoda o cansada. Niveles de asistencia mayores obligarán al conductor a esfuerzos menores, pero conlleva una dirección más sensible a los movimientos del conductor. Ésta es una crítica que generalmente se aplica a las direcciones eléctricas, lo que se suele llamar “falta de tacto” o “que transmite poca información”.
Otra de las ventajas del control electrónico, es que se puede variar el nivel de asistencia no sólo en función de la velocidad, sino también de la situación, por ejemplo diferentes programas para conducción en ciudad o carretera. Opción que se incluye por ejemplo en algunos modelos de denominación Dualdrive. Además permite implementar funciones auxiliares como la ayuda al conductor a volver a la posición central
Clasificación
Atendiendo al tipo de energía utilizada para proporcionar la asistencia, se pueden clasificar las direcciones asistidas en tres grupos:
• Hidráulica
• Electro-hidráulica
• Eléctrica
Hidráulica
Las direcciones hidráulicas fueron de los primeros modelos de dirección asistida que se utilizaron junto con las de vacío. Pero las primeras terminaron por imponerse. Son las más habituales en toda clase de vehículos aunque están siendo sustituidas por las electro-hidráulicas y eléctricas. De forma que apenas se montan en los nuevos modelos.
La dirección hidráulica utiliza energía hidráulica para generar la asistencia. Para ello utiliza una bomba hidráulica conectada al motor. Lo habitual es que esté acoplada directamente mediante una correa.
El funcionamiento puede variar dependiendo del fabricante, pero el modelo más general aprovecha la propia cremallera como pistón hidráulico para generar la asistencia. De esta forma, cuando el conductor gira el volante el sensor hidráulico permite el paso del fluido hacia uno de los lados del pistón, aumentando la presión en ese lado y haciendo que la cremallera se desplace axialmente hacia el lado al que el conductor gira el volante. Una vez que el conductor deja de girar el volante la presión se iguala y la cremallera queda en su posición original.
Bomba de dirección hidráulica
Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a
Mantenimiento de sistemas de dirección:
• diagnostico de fallas al diagnostico de dirección .
• sistema de dirección para eje delantero rigido
• sistema de dirección por tren delantero de suspensión independiente
El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor.
Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama “directrices”), el vehículo dispone de un mecanismo desmultiplicador, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales).
• Irreversibilidad: consiste en que el volante debe mandar el giro a las pero, por el contrario, las oscilaciones que toman estas, debido a las incidencias del terreno, no deben se transmitidas al volante. Esto se consigue dando a los filetes del sin fin la inclinación adecuada, que debe ser relativamente pequeña.
Como las trayectorias a recorrer por la ruedas directrices son distintas en una curva (la rueda exterior ha de recorrer un camino mas largo por ser mayor su radio de giro, como se ve en la figura inferior), la orientación que debe darse a cada una distinta también (la exterior debe abrirse mas), y para que ambas sigan la trayectoria deseada, debe cumplirse la condición de que todas las ruedas del vehículo, en cualquier momento de su orientación, sigan trayectorias curvas de un mismo centro O (concéntricas), situado en la prolongación del eje de las ruedas traseras. Para conseguirlo se disponen los brazos de acoplamiento A y B que mandan la orientación de las ruedas, de manera que en la posición en linea recta, sus prolongaciones se corten en el centro C del puente trasero o muy cerca de este.
Esta solución no es totalmente exacta, sino que existe un cierto error en las trayectorias seguidas por las ruedas si se disponen de la manera reseñada. En la practica se alteran ligeramente las dimensiones y ángulos formados por los brazos de acoplamiento, para conseguir trayectorias lo más exactas posibles. La elasticidad de los neumáticos corrige automáticamente las pequeñas variaciones de trayectoria.
Las ruedas traseras siguen la trayectoria curva, como ya se vio, gracias al diferencial (cuando el vehículo tiene tracción trasera), que permite dar a la exterior mayor numero de vueltas que a la interior; pero como estas ruedas no son orientables y para seguir su trayectoria debe abrirse más la rueda exterior, resulta de ello un cierto resbalamiento en curva, imposible de corregir, que origina una ligera perdida de adherencia, más acusada si el piso está mojado, caso en el que puede producirse el derrape en curvas cerradas tomadas a gran velocidad.
Sistema de dirección
Volante: Permite al conductor orientar las ruedas.
Columna de dirección: Transmite el movimiento del volanta a la caja de engranajes.
Caja de engranajes: Sistema de desmultiplicación que minimiza el esfuerzo del conductor.
Brazo de mando: Situado a la salida de la caja de engranajes, manda el movimiento de ésta a los restantes elementos de la dirección.
Biela de dirección: Transmite el movimiento a la palanca de ataque.
Palanca de ataque: Está unida solidariamente con el brazo de acoplamiento.
Brazo de acoplamiento: Recibe el movimiento de la palanca de ataque y lo transmite a la barra de acoplamiento y a las manguetas.
Barra de acoplamiento: Hace posible que las ruedas giren al mismo tiempo.
Pivotes: Están unidos al eje delantero y hace que al girar sobre su eje, oriente a las manguitas hacia el lugar deseado.
Manguetas: Sujetan la rueda.
Dirección electromecánica de asistencia variable
En estos últimos años se esta utilizando cada vez mas este sistema de dirección, denominada dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a utilizar en vehículos pequeños (utilitarios) pero ya se esta utilizando en vehículos del segmento medio, como ejemplo: la utilizada por el Renault Megane.
En este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico formado por la bomba de alta presión, depósito, válvula distribuidora y canalizaciones que formaban parte de las servodirecciones hidráulicas. Todo esto se sustituye por un motor eléctrico que acciona una reductora (corona + tornillo sinfín) que a su vez mueve la cremallera de la dirección.
Sus principales ventajas son:
• Se suprimen los componentes hidráulicos, como la bomba de aceite para servoasistencia, entubados flexibles, depósitos de aceite y filtros
• Se elimina el líquido hidráulico
• Reducción del espacio requerido, los componentes de servoasistencia van instalados y actúan directamente en la caja de la dirección.
• Menor sonoridad
• Reducción del consumo energético. A diferencia de la dirección hidráulica, que requiere un caudal volumétrico permanente, la dirección asistida electromecánica solamente consume energía cuando realmente se mueve la dirección. Con esta absorción de potencia en función de las necesidades se reduce también el consumo de combustible (aprox. 0,2 L cada 100 km)
• Se elimina el complejo entubado flexible y cableado.
• El conductor obtiene una sensación óptima al volante en cualquier situación, a través de una buena estabilidad rectilínea, una respuesta directa, pero suave al movimiento del volante y sin reacciones desagradables sobre pavimento irregular.
Como se puede ver, este sistema de dirección se simplifica y es mucho mas sencillo que los utilizados hasta ahora.
Sus inconvenientes son:
Estar limitado en su aplicación a todos los vehículos (limitación que no tiene el sistema de dirección hidráulica) ya que dependiendo del peso del vehículo y del tamaño de las ruedas, este sistema no es valido. A mayor peso del vehículo normalmente mas grandes son las ruedas tanto en altura como en anchura, por lo que mayor es el esfuerzo que tiene que desarrollar el sistema de dirección, teniendo en cuenta que en las direcciones eléctricas todo la fuerza de asistencia la genera un motor eléctrico, cuanto mayor sea la asistencia a generar por la dirección, mayor tendrá que ser el tamaño del motor, por lo que mayor será la intensidad eléctrica consumida por el mismo.
Un excesivo consumo eléctrico por parte del motor eléctrico del sistema de dirección, no es factible, ya que la capacidad eléctrica del sistema de carga del vehículo esta limitada. Este inconveniente es el que impide que este sistema de dirección se pueda aplicar a todos los vehículos, ya que por lo demás todo son ventajas.
Estructura y componentes
En la dirección asistida electromecánica cuenta con doble piñón. Se aplica la fuerza necesaria para el mando de la dirección a través de uno de los piñones llamado “piñón de dirección” y a través del otro piñón llamado “piñón de accionamiento”. El piñón de dirección transmite los pares de dirección aplicados por el conductor y el piñón de accionamiento transmite, a través de un engranaje de sin fin, el par de servoasistencia del motor eléctrico para hacer el gobierno de la dirección mas fácil..
Este motor eléctrico con unidad de control y sistema de sensores para la servoasistencia de la dirección va asociado al segundo piñón. Con esta configuración está dada una comunicación mecánica entre el volante y la cremallera. De esa forma se sigue pudiendo dirigir mecánicamente el vehículo en caso de averiarse el servomotor.
Funcionamiento
1. El ciclo de servoasistencia de dirección comienza al momento en que el conductor mueve el volante.
2. Como respuesta al par de giro del volante se tuerce una barra de torsión en la caja de dirección. El sensor de par de dirección (situado en la caja de dirección) capta la magnitud de la torsión e informa sobre el par de dirección detectado a la unidad de control de dirección asistida.
3. El sensor de ángulo de dirección, informa sobre el ángulo momentáneo y el sensor de régimen del rotor del motor eléctrico informa sobre la velocidad actual con que se mueve el volante.
4. En función del par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo, el régimen del motor de combustión, el ángulo de dirección, la velocidad de mando de la dirección y las curvas características implementadas en la unidad de control, ésta calcula el par de servoasistencia necesario para el caso concreto y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. La servoasistencia a la dirección se realiza a través de un segundo piñón que actúa paralelamente sobre la cremallera. Este piñón es accionado por un motor eléctrico. El motor ataca hacia la cremallera a través de un engranaje de sin fin y un piñón de accionamiento y transmite así la fuerza de asistencia para la dirección.
6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y el par de servoasistencia constituye el par eficaz en la caja de dirección para el movimiento de la cremallera.
Funcionamiento de la dirección al aparcar
1. El conductor gira bastante el volante para poder aparcar.
2. La barra de torsión se tuerce. El sensor del par de dirección detecta la torsión e informa a la unidad de control de que se está aplicando al volante un par de dirección intenso.
3. El sensor de ángulo de dirección avisa que hay un ángulo de dirección pronunciado y el sensor de régimen del rotor informa sobre la velocidad del mando actual de la dirección.
4. Previo análisis de las magnitudes correspondientes al par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo de 0 km/h, el régimen del motor de combustión, el pronunciado
ángulo de dirección, la velocidad de mando de la dirección y, en función de las curvas características implementadas en la unidad de control para v = 0 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar un intenso par de servoasistencia y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. En las maniobras de aparcamiento se aporta de ese modo la servoasistencia máxima para la dirección a través del segundo piñón que actúa paralelamente sobre la cremallera.
6. La suma del par aplicado al volante y el par de servoasistencia máximo viene a ser el par eficaz en la caja de dirección para el movimiento de la cremallera en maniobras de
aparcamiento.
Funcionamiento de la dirección circulando en ciudad
1. El conductor mueve el volante al recorrer una curva en tráfico urbano.
2. La barra de torsión se tuerce. El sensor de par de dirección detecta la torsión y avisa a la unidad de control de que hay un par de dirección, de mediana intensidad, aplicado al volante de la dirección.
3. El sensor de ángulo de dirección avisa que hay un ángulo de dirección de mediana magnitud y el sensor de régimen del rotor informa sobre la velocidad momentánea con que se mueve el volante.
4. Previo análisis del par de dirección de mediana magnitud, la velocidad de marcha del vehículo de 50 km/h, el régimen del motor de combustión, un ángulo de dirección de mediana magnitud y la velocidad con que se mueve el volante, así como en función de las curvas características implementadas en la unidad de control para v = 50 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar un par de servoasistencia de mediana magnitud y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. Al recorrer una curva se produce así una servoasistencia de mediana magnitud para la dirección a través del segundo piñón, que actúa paralelamente sobre la cremallera.
6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y el par de servoasistencia de mediana magnitud viene a ser el par eficaz en la caja de la dirección para el
movimiento de la cremallera al recorrer una curva en el tráfico urbano.
Funcionamiento de la dirección circulando en autopista
1. Al cambiar de carril, el conductor mueve el volante en pequeña magnitud.
2. La barra de torsión se tuerce. El sensor de par de dirección detecta la torsión y avisa a la unidad de control de que está aplicado un leve par de dirección al volante.
3. El sensor de ángulo de dirección avisa que está dado un pequeño ángulo de dirección y el sensor de régimen del rotor avisa sobre la velocidad momentánea con que se acciona el volante.
4. Previo análisis del par de dirección de baja magnitud, la velocidad de marcha del vehículo de 100 km/h, el régimen del motor de combustión, un pequeño ángulo de dirección y la velocidad con que se acciona el volante, y en función de las curvas características implementadas en la unidad de control para v = 100 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar ya sea un par de dirección leve o no aportar ningún par de dirección, y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. Al mover la dirección circulando en autopista se realiza de esta forma la servoasistencia de baja magnitud o bien no se aporta ninguna servoasistencia a través del segundo piñón que actúa paralelamente sobre la cremallera.
6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y un mínimo par de servoasistencia viene a ser el par eficaz para el movimiento de la cremallera en un cambio de carril.
Funcionamiento de la dirección en “retrogiro activo”
1. Si el conductor reduce el par de dirección al circular en una curva, la barra de torsión se relaja correspondientemente.
2. En combinación con el descenso del par de dirección, teniendo en cuenta el ángulo de dirección y la velocidad con que se acciona el volante, el sistema calcula una velocidad
teórica para el retrogiro y la compara con la velocidad de mando de la dirección. De ahí se calcula el par de retrogiro.
3. La geometría del eje hace que se produzcan fuerzas de retrogiro en las ruedas viradas. Las fricciones en el sistema de la dirección y del eje suelen hacer que las fuerzas de
retrogiro sean demasiado bajas como para poder devolver las ruedas a su posición de marcha recta.
4. Previo análisis del par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo, el régimen del motor de combustión, el ángulo de dirección y la velocidad con que se gira el volante, así como en función de las curvas características implementadas en la unidad de control, ésta calcula el par que debe aportar el motor eléctrico para el retrogiro de la dirección.
5. El motor es excitado correspondientemente y las ruedas vuelven a la posición de marcha recta.
Funcionamiento corrección de marcha recta
La corrección de marcha recta es una función que se deriva del retrogiro activo. Aquí se genera un par de servoasistencia para que el vehículo vuelva a la marcha rectilínea exenta de momentos de fuerza. El sistema distingue entre un algoritmo de corto y uno de largo plazo.
• El algoritmo de largo plazo está dedicado a compensar las discrepancias a largo plazo que surgen con respecto a la marcha rectilínea, por ejemplo debido al cambio de neumáticos de verano por neumáticos de invierno (usados).
• El algoritmo de corto plazo corrige discrepancias de duración breve. Con ello se respalda al conductor, evitando que por ejemplo tenga que «contravolantear» continuamente al circular habiendo viento lateral constante.
1. Una fuerza lateral constante, por ejemplo la del viento lateral, actúa sobre el vehículo.
2. El conductor tuerce un poco el volante, para mantener el vehículo en marcha recta.
3. Analizando el par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo, el régimen del motor de combustión, el ángulo de dirección, la velocidad de mando de la dirección y actuando en función de las curvas características implementadas en la unidad de control, ésta calcula el par que debe aportar el motor eléctrico para la corrección de la marcha recta.
4. El motor eléctrico de la dirección es excitado correspondientemente. El vehículo adopta la trayectoria de marcha recta. El conductor ya no tiene que dar «contravolante».
Diagrama de los elementos que intervienen en la gestión electrónica de la dirección electromecánica
Sensor de ángulo de dirección
El sensor de ángulo de dirección va situado detrás del anillo retractor con el anillo colector para el sistema airbag. Se instala en la columna de dirección, entre el mando combinado y el volante.
Suministra la señal para la determinación del ángulo de dirección, destinándola a la unidad de control para electrónica de la columna de dirección a través del CAN-Bus de datos.
En la unidad de control para electrónica de la columna de dirección se encuentra el analizador electrónico para estas señales.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor se pone en vigor un programa de emergencia. La señal faltante se sustituye por un valor supletorio.
La servoasistencia para la dirección se conserva plenamente La avería se indica encendiéndose el testigo de averías del cuadro de instrumentos.
Los componentes básicos del sensor de ángulo de dirección son:
• un disco de codificación con dos anillos
• parejas de barreras luminosas con una fuente de luz y un sensor óptico cada una
El disco de codificación consta de dos anillos, el anillo exterior de valores absolutos y el anillo interior de valores incrementales.
El anillo de incrementos esta dividido en 5 segmentos de 72º cada uno y es explorado por una pareja de barreras luminosas. El anillo tiene almenas en el segmento. El orden de sucesión de las almenas es invariable dentro de un mismo segmento, pero difiere de un segmento a otro. De ahí resulta la codificación de los segmentos.
El anillo de absolutos viene a determinar el ángulo. Es explorado por 6 parejas de barreras luminosas.
El sensor de ángulo de dirección puede detectar 1044º de ángulo (casi 3 vueltas de volante). Se dedica a sumar los grados angulares. De esa forma, al sobrepasar la marca de los 360º reconoce que se ha ejecutado una vuelta completa del volante.
La configuración especifica de la caja de la dirección permite dar 2,76 vueltas al volante de la dirección.
Si por simplificar la explicación se contempla solamente el anillo de incrementos, se aprecia por un lado del anillo la fuente luminosa y por el otro el sensor óptico (figura inferior)..
La medición del ángulo se realiza según el principio de la barrera luminosa. Cuando la luz incide en el sensor al pasar por una almena del anillo se engendra una señal de tensión. Al cubrirse la fuente luminosa se vuelve a interrumpir la tensión de la señal.
Al mover ahora el anillo de incrementos se produce una secuencia de señales de tensión.
De esa misma forma se genera una secuencia de señales de tensión en cada pareja de barreras luminosas aplicadas al anillo de valores absolutos.
Todas las secuencias de señales de tensión se procesan en la unidad de control para electrónica de la columna de dirección.
Previa comparación de las señales, el sistema puede calcular a qué grados han sido movidos los anillos. Durante esa operación determina también el punto de inicio del movimiento en el anillo de valores absolutos.
Sensor de par de dirección
El par de mando a la dirección se mide con ayuda del sensor de par de dirección directamente en el piñón de dirección. El sensor trabaja según el principio magnetorresistivo.
Está configurado de forma doble (redundante), para establecer el mayor nivel de fiabilidad posible.
El sensor del par de giro acopla la columna y la caja de dirección a través de una barra de torsión. El elemento de conexión hacia la columna posee una rueda polar magnética, en
la que se alternan 24 zonas de diferente polaridad magnética.
Para el análisis de los pares de fuerza se emplean dos polos respectivamente.
La contrapieza es un elemento sensor magnetorresistivo, que va fijado a la pieza de conexión hacia la caja de la dirección.
Al ser movido el volante se decalan ambas piezas de conexión entre sí en función del par que interviene.
En virtud de que con ello también se decala la rueda polar magnética con respecto al elemento sensor, resulta posible medir el par aplicado a la dirección de esa forma y se lo puede transmitir a la unidad de control en forma de señal.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor de par de dirección se tiene que sustituir la caja de la dirección. Si se detecta un defecto se desactiva la servoasistencia para la dirección. La desactivación no se realiza de forma repentina, sino «suave». Para conseguir esta desactivación «suave» la unidad de control calcula una señal supletoria para el par de dirección, tomando como base los ángulos de dirección y del rotor del motor eléctrico. Si ocurre una avería se la visualiza
encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Sensor de régimen del rotor
El sensor de régimen del rotor es parte integrante del motor para la dirección asistida electromecánica. No es accesible por fuera.
Aplicaciones de la señal
El sensor de régimen del rotor trabaja según el principio magnetorresistivo y su diseño es igual que el del sensor del par de dirección.
Detecta el régimen de revoluciones del rotor que tiene el motor eléctrico para la dirección asistida electromecánica; este dato se necesita para poder excitar el motor con la debida precisión.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor se emplea la velocidad de ángulo de dirección a manera de señal supletoria.
La asistencia a la dirección se reduce de forma segura. De ese modo se evita que se interrumpa de golpe la servoasistencia en caso de averiarse el sensor. La avería se indica encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Velocidad de marcha del vehículo
La señal de la velocidad de marcha del vehículo es suministrada por la unidad de control para ABS.
Efectos en caso de avería
Si se ausenta la señal de velocidad de marcha del vehículo se pone en vigor un programa de marcha de emergencia. El conductor dispone de la plena servoasistencia a la dirección, pero se ausenta la función Servotronic. La avería se visualiza encendiéndose en amarillo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Sensor de régimen del motor
El sensor de régimen del motor es un sensor Hall. Va atornillado a la carcasa de la brida de estanqueidad del cigüeñal.
Aplicaciones de la señal
La señal del sensor de régimen del motor es utilizada por la unidad de control del motor para detectar el número de vueltas del motor y la posición exacta del cigüeñal.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor de régimen del motor, la dirección pasa a funcionar con borne 15. La avería no se visualiza con el testigo luminoso
Motor eléctrico
El motor eléctrico es una versión de motor asíncrono sin escobillas. Desarrolla un par máximo de 4,1 Nm para servoasistencia a la dirección.
Los motores asíncronos no poseen campo magnético permanente ni excitación eléctrica. La característica que les da el nombre reside en una diferencia entre la frecuencia de la tensión aplicada y la frecuencia de giro del motor. Estas dos frecuencias no son iguales, en virtud de lo cual se trata de un fenómeno de asincronía.
Los motores asíncronos son de construcción sencilla (sin escobillas), lo cual los hace muy fiables en su funcionamiento. Tienen una respuesta muy breve, con lo cual resultan adecuados para movimientos muy rápidos de la dirección.
El motor eléctrico va integrado en una carcasa de aluminio. A través de un engranaje de sin fin y un piñón de accionamiento ataca contra la cremallera y transmite así la fuerza de servoasistencia para la dirección. En el extremo del eje por el lado de control va instalado un imán, al cual recurre la unidad de control para detectar el régimen del rotor. La unidad de control utiliza esta señal para determinar la velocidad de mando de la dirección.
Efectos en caso de avería
Una ventaja del motor asíncrono consiste en que también es movible a través de la caja de la dirección al no tener corriente aplicada.
Esto significa, que también en caso de averiarse el motor y ausentarse por ello la servoasistencia, sigue siendo posible mover la dirección aplicando una fuerza sólo un poco superior. Incluso en caso de un cortocircuito el motor no se bloquea. Si el motor se avería, el sistema lo visualiza encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Unidad de control para la dirección
La unidad de control para dirección asistida va fijada directamente al motor eléctrico, con lo cual se suprime un cableado complejo hacia los componentes de la servodirección.
Basándose en las señales de entrada, tales como:
• la señal del sensor de ángulo de dirección,
• la señal del sensor de régimen del motor,
• el par de dirección y el régimen del rotor,
• la señal de velocidad de marcha del vehículo
• la señal de que se identificó la llave de contacto en la unidad de control.
La unidad de control calcula las necesidades momentáneas de servoasistencia para la dirección. Calcula la intensidad de corriente excitadora y excita correspondientemente el
motor eléctrico.
La unidad de control tiene integrado un sensor térmico para detectar la temperatura del sistema de dirección. Si la temperatura asciende por encima de los 100 °C se reduce de forma continua la servoasistencia para la dirección.
Si la servoasistencia a la dirección cae por debajo de un valor de 60%, el testigo luminoso para dirección asistida se enciende en amarillo y se inscribe una avería en la memoria.
La familia de características y sus curvas
La regulación de la servoasistencia para la dirección se lleva a cabo recurriendo a una familia de características almacenada en la memoria permanente de programas de la unidad de control. Esta memoria abarca hasta 16 diferentes familias de características. Por ejemplo, en el caso del Golf 2004 se utilizan 8 familias de características de entre todas las disponibles.
Según el planteamiento (p. ej. el peso del vehículo) se activa en fábrica una familia de características específica.
Sin embargo, también en el Servicio Postventa es posible activar la familia de características con ayuda del sistema de diagnosis. Esto resulta necesario, p. ej., si se sustiuye la unidad de control de la dirección.
Como ejemplos se han seleccionado aquí respectivamente una familia de características para un vehículo pesado y una para uno ligero de entre las 8 familias de características implementadas para el Golf
2004. Una familia de características contiene cinco diferentes curvas asignadas a diferentes velocidades del vehículo (p. ej. 0 km/h, 15 km/h, 50 km/h, 100 km/h y 250 km/h). Una curva de la familia de característica expresa el par de dirección a que el motor eléctrico aporta mas o menos servoasistencia para hacer mas fácil y preciso el manejo de la dirección teniendo en cuenta variables como por ejemplo: el peso del vehículo.
Efectos en caso de avería
Si se avería la unidad de control para dirección asistida se la puede sustituir completa.
La familia de características correspondiente en la memoria no volátil para programas de la unidad de control tiene que ser activada por medio del sistema de diagnosis.
Testigo luminoso de averías
El testigo luminoso se encuentra en la unidad indicadora del cuadro de instrumentos. Se utiliza para avisar sobre funciones anómalas o fallos en la dirección asistida electromecánica.
El testigo luminoso puede adoptar dos diferentes colores para indicar funciones anómalas. Si se enciende en amarillo, significa un aviso de menor importancia. Si el testigo luminoso se enciende en rojo hay que acudir de inmediato a un taller. Cuando el testigo luminoso se enciende en rojo suena al mismo tiempo una señal de aviso acústico en forma de un gong triple.
Al conectar el encendido, el testigo se enciende en rojo, porque el sistema de la dirección asistida electromecánica lleva a cabo un ciclo de autochequeo.
Sólo a partir del momento en que llega la señal procedente de la unidad de control para dirección asistida, según la cual el sistema trabaja de forma correcta, es cuando el testigo
se apaga. Este ciclo de autochequeo tarda unos dos segundos. El testigo se apaga de inmediato en cuanto se arranca el motor.
Particularidad
Baterías descargadas
El sistema detecta tensiones bajas y reacciona ante éstas. Si la tensión de la batería desciende por debajo de los 9 voltios se reduce la servoasistencia para la dirección hasta llegar a su desactivación y se enciende el testigo luminoso en rojo.
Si surgen caídas breves de tensión por debajo de 9 voltios el testigo luce en amarillo.
Diagnosis
Los componentes del sistema de la dirección asistida electromecánica son susceptibles de autodiagnosis.
Autoadaptación de los topes de la dirección
Para evitar topes mecánicos secos de la dirección se procede a limitar el ángulo de mando por medio de software.
El «tope de software» y, con éste, la amortiguación del mando se activan al llegar el volante a un ángulo de aprox. 5° antes del tope mecánico.
El par de servoasistencia se reduce durante esa operación en función del ángulo y par de dirección.
Otros fabricantes de vehículos utilizan otro tipo de sistemas de dirección electromecánica, cuyo diseño es diferente al anterior.
El fabricante Renault utiliza el siguiente sistema:
En la figura inferior se pueden ver los elementos que forman la dirección electromecánica, falta la parte de la columna de dirección que mueve el piñón que a su vez acciona la cremallera.
En la figura inferior se puede ver el esquema eléctrico donde se aprecia la centralita o módulo electrónico, que controla el motor eléctrico y que recibe información del estado de la dirección a través de los sensores de la posición del motor eléctrico y del captador óptico de par/volante que mide la desviación que hay en la barra de torsión entre su parte superior y su parte inferior, este valor compara el esfuerzo que hace el conductor en mover el volante y la asistencia que proporciona el motor eléctrico. La centralita con esta información mas la que recibe a través de la red multiplexada (CANbus) y teniendo en cuenta un campo característico que tiene en memoria, genera una señal en forma de corriente eléctrica que es la que gobierna el motor eléctrico.
El captador de par y ángulo del volante, utiliza dos discos solidarios unidos por una barra de torsión que esta debilitada en su centro, esto es para que permita un cierto retorcimiento cuando las fuerzas son distintas en sus extremos. Unos rayos de luz atraviesan las ventanas practicadas en los discos, esto sirve en primer lugar para conocer la posición angular del volante, es decir para saber cuanto se ha girado el volante. En segundo lugar cuando las fuerzas que se aplican en los extremos de la barra de torsión son distintas, las ventanas del disco superior no coinciden con las del disco inferior, esto provoca que el rayo de luz no llegue en su totalidad y parte de la luz que envía el emisor no es recibida por el receptor del captador óptico.
El fabricante Opel (General Motors) utiliza este tipo de dirección electromecánica
CONALEP ATIZAPAN 1
ALUMNO: JAVIER DELGADILLO PRUDENCIO
PROF: EDUARDO MARTINEZ
MATERIA: MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE DIRECCION
EXPOSICION: DIRECCION ELECTRICA
MATRICULA: 091830043-5 CONALEP ATIZAPAN 1
DIRECCION ELECTRICA
En estos últimos años se esta utilizando cada vez mas este sistema de dirección, denominada dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a utilizar en vehículos pequeños (utilitarios) pero ya se esta utilizando en vehículos del segmento medio, como es la que presentamos en la figura inferior, utilizada por el Renault Megane.
En este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico formado por la bomba de alta presión, depósito, válvula distribuidora y canalizaciones que formaban parte de las servodirecciones hidráulicas. Todo esto se sustituye por un motor eléctrico que acciona una reductora (corona + tornillo sinfín) que a su vez mueve la cremallera de la dirección.
Como se puede ver, este sistema de dirección se simplifica y es mucho más sencillo que los utilizados hasta ahora. Tiene el inconveniente de estar limitado en su aplicación a todos los vehículos (limitación que no tiene el sistema de dirección hidráulica) ya que dependiendo del peso del vehículo y del tamaño de las ruedas, este sistema no es valido. A mayor peso del vehículo normalmente mas grandes son las ruedas tanto en altura como en anchura, por lo que mayor es el esfuerzo que tiene que desarrollar el sistema de dirección, teniendo en cuenta que en las direcciones eléctricas todo la fuerza de asistencia la genera un motor eléctrico, cuanto mayor sea la asistencia a generar por la dirección, mayor tendrá que ser el motor, por lo que mayor será la intensidad eléctrica consumida por el mismo.
Un excesivo consumo eléctrico por parte del motor eléctrico del sistema de dirección, no es factible, ya que la capacidad eléctrica del sistema de carga del vehículo esta limitada. Este inconveniente es el que impide que este sistema de dirección se pueda aplicar a todos los vehículos, ya que por lo demás todo son ventajas.
En la figura inferior se pueden ver los elementos que forman la dirección eléctrica, falta la parte de la columna de dirección que mueve el piñón que a su vez acciona la cremallera.
En la figura inferior se puede ver el esquema eléctrico donde se aprecia la centralita o módulo electrónico, que controla el motor eléctrico y que recibe información del estado de la dirección a través de los sensores de la posición del motor eléctrico y del captador óptico de par/volante que mide la desviación que hay en la barra de torsión entre su parte superior y su parte inferior, este valor compara el esfuerzo que hace el conductor en mover el volante y la asistencia que proporciona el motor eléctrico. La centralita con esta información mas la que recibe a través de la red multiplexada (CANbus) y teniendo en cuenta un campo característico que tiene en memoria, genera una señal en forma de corriente eléctrica que es la que gobierna el motor eléctrico.
El captador de par y ángulo del volante, utiliza dos discos solidarios unidos por una barra de torsión que esta debilitada en su centro, esto es para que permita un cierto retorcimiento cuando las fuerzas son distintas en sus extremos. Unos rayos de luz atraviesan las ventanas practicadas en los discos, esto sirve en primer lugar para conocer la posición angular del volante, es decir para saber cuanto se ha girado el volante. En segundo lugar cuando las fuerzas que se aplican en los extremos de la barra de torsión son distintas, las ventanas del disco superior no coinciden con las del disco inferior, esto provoca que el rayo de luz no llegue en su totalidad y parte de la luz que envía el emisor no es recibida por el receptor del captador óptico.
PROFE EDUARDO TENGO UN PROBLEMA .. TENGO UN TSURU 1992 EN LA DIRECCION CUANDO VA EN TERRASERIA O PASA UN BACHE ASE RUIDO ¿ QUE PUEDO ASER ? O LO LLEVO EL SABADO PARA QUE LO REVOSEMOS????
si traelo para que podamos revisarlo entre todos y nos sirva de evaluacion.
juan carlos castro rodriguez
402 mantto al sistema de direccion
direccion elecromecanica
Mantenimiento de los sistemas de dirección.
Hay varios sistemas de dirección de automóviles. Actualmente los sistemas de dirección asistida hidráulica y regulables se imponen para los vehículos nuevos y los de años recientes. Quedan circulando autos con sistema de dirección mecánico a cremallera. Es muy importante hacer un adecuado mantenimiento de cualquiera de estos sistemas, para ello hay que saber como son, funcionan y que necesidades específicas tienen.
Aunque el conductor no tenga idea cuando maneja su automóvil, cada vez que el vehículo cambia de dirección se desarrolla una compleja serie de eventos. Con cada movimiento o giro del volante de la dirección, varios obstáculos deben ser salvados para conseguir que el vehículo cambie de dirección. Dado el peso de un coche, su momento y el agarre de los neumáticos al pavimento, esto es un gran logro. Al girar el volante de dirección también se mueven engranajes, varillas y articulaciones del sistema de dirección para conseguir que las ruedas delanteras reaccionen y respondan al momento.
Con una acción simple y directa desde el volante hasta las ruedas delanteras para cambiar la dirección del auto, se requiere de una gran fuerza para mover el volante. Es por esto que los modelos subcompactos con tracción delantera ofrecen sistemas de dirección de piñón y cremallera asistidos con activación motriz.
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Mantenimiento del sistema:
El sistema de dirección del automóvil es el responsable de convertir cualquier giro del volante en movimiento de las ruedas delanteras. Lo hace con precisión y suavidad. La misión de los sistemas de dirección asistida actuales es reducir el esfuerzo que demanda al conductor girar el volante, a través de un sistema hidráulico que realiza la mayor parte del trabajo necesario para girar la dirección.
Para el mantenimiento correcto del sistema de dirección deberá:
• Revisar de forma periódica todos los elementos del sistema:
o En la barra de la dirección los elementos que más se deterioran son los extremos de dirección, la cremallera y los bujes de guía de la barra.
o En la columna de dirección revisar el piñón.
o En el sistema hidráulico para direcciones asistidas deberá controlar que la presión de la bomba es la correcta y no se producen fugas en el circuito.
• Verificar, con el vehículo en marcha, que los elementos de la dirección, ya sea mecánica o asistida, funcionan correctamente. Ajustar la alineación de la dirección y equilibrar los neumáticos si fuese necesario.
• La falta de lubricante, la mala presión o el desgaste excesivo de los neumáticos, el mal estado de los amortiguadores o el desgaste de los propios mecanismos de dirección perjudica seriamente al sistema de dirección.
• Cuando la dirección se torna dura, inestable o si ruidos extraños, acuda al taller y pida una revisión completa antes de que los daños sean mayores. En el manual de su vehículo hay recomendaciones para el mantenimiento de la dirección.
Sistema de dirección – videos
Web
http://www.deautomoviles.com.ar
La fuerza para ayudar al cambio de dirección proviene de una bomba, que recibe su mando del motor, con fluido a presión dentro de la caja de dirección. Los sellos alrededor de la cremallera dentro de la caja crean una cámara que separa los dos lados de la caja. Estas cámaras están conectadas a la bomba y una con la otra por medio de conductos.
Cuando se gira el volante de la dirección del auto, la válvula de carrete dirige el fluido a una u otra cámara en la caja de dirección para empujar la cremallera y ayudarla a moverse. La válvula de carrete recibe la fuerza aplicada a la columna de dirección, por lo que a medida que sea mayor la fuerza aplicada al volante también es mayor la presión hidráulica enviada a la cremallera. Lea sobre cómo funciona la dirección hidráulica.
A medida que cesa el esfuerzo de la dirección, la válvula de carrete se cierra lo suficiente para sólo mantener la presión debida. Una pequeña barra de torsión en la válvula determina la cantidad de esfuerzo que es requerido. Algunos vehículos tienen sistemas que controlan la cantidad de presión y por lo tanto el nivel de esfuerzo para poder asistir la dirección, basándose en la velocidad del vehículo. De esta manera, el volante puede ser más ligero en maniobras como estacionar, mientras ofrece una buena sensación de respuesta cuando se maneja el auto a alta velocidad.
Mantener y corregir la alineación de las ruedas y el nivel del fluído hidráulico es el más básico mantenimiento de estos sistemas de dirección. El engrase de la caja de los sistemas mecánicos es vital. La densidad de grasa o la del fluido hidráulico es asunto determinante en el sistema de dirección
Dirección electromecánica de asistencia variable
En estos últimos años se esta utilizando cada vez mas este sistema de dirección, denominada dirección eléctrica. La dirección eléctrica se empezó a utilizar en vehículos pequeños (utilitarios) pero ya se esta utilizando en vehículos del segmento medio, como ejemplo: la utilizada por el Renault Megane.
En este tipo de dirección se suprime todo el circuito hidráulico formado por la bomba de alta presión, depósito, válvula distribuidora y canalizaciones que formaban parte de las servodirecciones hidráulicas. Todo esto se sustituye por un motor eléctrico que acciona una reductora (corona + tornillo sinfín) que a su vez mueve la cremallera de la dirección.
Sus principales ventajas son:
• Se suprimen los componentes hidráulicos, como la bomba de aceite para servoasistencia, entubados flexibles, depósitos de aceite y filtros
• Se elimina el líquido hidráulico
• Reducción del espacio requerido, los componentes de servoasistencia van instalados y actúan directamente en la caja de la dirección.
• Menor sonoridad
• Reducción del consumo energético. A diferencia de la dirección hidráulica, que requiere un caudal volumétrico permanente, la dirección asistida electromecánica solamente consume energía cuando realmente se mueve la dirección. Con esta absorción de potencia en función de las necesidades se reduce también el consumo de combustible (aprox. 0,2 L cada 100 km)
• Se elimina el complejo entubado flexible y cableado.
• El conductor obtiene una sensación óptima al volante en cualquier situación, a través de una buena estabilidad rectilínea, una respuesta directa, pero suave al movimiento del volante y sin reacciones desagradables sobre pavimento irregular.
Como se puede ver, este sistema de dirección se simplifica y es mucho mas sencillo que los utilizados hasta ahora.
Sus inconvenientes son:
Estar limitado en su aplicación a todos los vehículos (limitación que no tiene el sistema de dirección hidráulica) ya que dependiendo del peso del vehículo y del tamaño de las ruedas, este sistema no es valido. A mayor peso del vehículo normalmente mas grandes son las ruedas tanto en altura como en anchura, por lo que mayor es el esfuerzo que tiene que desarrollar el sistema de dirección, teniendo en cuenta que en las direcciones eléctricas todo la fuerza de asistencia la genera un motor eléctrico, cuanto mayor sea la asistencia a generar por la dirección, mayor tendrá que ser el tamaño del motor, por lo que mayor será la intensidad eléctrica consumida por el mismo.
Un excesivo consumo eléctrico por parte del motor eléctrico del sistema de dirección, no es factible, ya que la capacidad eléctrica del sistema de carga del vehículo esta limitada. Este inconveniente es el que impide que este sistema de dirección se pueda aplicar a todos los vehículos, ya que por lo demás todo son ventajas.
Estructura y componentes
En la dirección asistida electromecánica cuenta con doble piñón. Se aplica la fuerza necesaria para el mando de la dirección a través de uno de los piñones llamado “piñón de dirección” y a través del otro piñón llamado “piñón de accionamiento”. El piñón de dirección transmite los pares de dirección aplicados por el conductor y el piñón de accionamiento transmite, a través de un engranaje de sin fin, el par de servoasistencia del motor eléctrico para hacer el gobierno de la dirección mas fácil..
Este motor eléctrico con unidad de control y sistema de sensores para la servoasistencia de la dirección va asociado al segundo piñón. Con esta configuración está dada una comunicación mecánica entre el volante y la cremallera. De esa forma se sigue pudiendo dirigir mecánicamente el vehículo en caso de averiarse el servomotor.
Funcionamiento
1. El ciclo de servoasistencia de dirección comienza al momento en que el conductor mueve el volante.
2. Como respuesta al par de giro del volante se tuerce una barra de torsión en la caja de dirección. El sensor de par de dirección (situado en la caja de dirección) capta la magnitud de la torsión e informa sobre el par de dirección detectado a la unidad de control de dirección asistida.
3. El sensor de ángulo de dirección, informa sobre el ángulo momentáneo y el sensor de régimen del rotor del motor eléctrico informa sobre la velocidad actual con que se mueve el volante.
4. En función del par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo, el régimen del motor de combustión, el ángulo de dirección, la velocidad de mando de la dirección y las curvas características implementadas en la unidad de control, ésta calcula el par de servoasistencia necesario para el caso concreto y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. La servoasistencia a la dirección se realiza a través de un segundo piñón que actúa paralelamente sobre la cremallera. Este piñón es accionado por un motor eléctrico. El motor ataca hacia la cremallera a través de un engranaje de sin fin y un piñón de accionamiento y transmite así la fuerza de asistencia para la dirección.
6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y el par de servoasistencia constituye el par eficaz en la caja de dirección para el movimiento de la cremallera.
Funcionamiento de la dirección al aparcar
1. El conductor gira bastante el volante para poder aparcar.
2. La barra de torsión se tuerce. El sensor del par de dirección detecta la torsión e informa a la unidad de control de que se está aplicando al volante un par de dirección intenso.
3. El sensor de ángulo de dirección avisa que hay un ángulo de dirección pronunciado y el sensor de régimen del rotor informa sobre la velocidad del mando actual de la dirección.
4. Previo análisis de las magnitudes correspondientes al par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo de 0 km/h, el régimen del motor de combustión, el pronunciado
ángulo de dirección, la velocidad de mando de la dirección y, en función de las curvas características implementadas en la unidad de control para v = 0 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar un intenso par de servoasistencia y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. En las maniobras de aparcamiento se aporta de ese modo la servoasistencia máxima para la dirección a través del segundo piñón que actúa paralelamente sobre la cremallera.
6. La suma del par aplicado al volante y el par de servoasistencia máximo viene a ser el par eficaz en la caja de dirección para el movimiento de la cremallera en maniobras de
aparcamiento.
Funcionamiento de la dirección circulando en ciudad
1. El conductor mueve el volante al recorrer una curva en tráfico urbano.
2. La barra de torsión se tuerce. El sensor de par de dirección detecta la torsión y avisa a la unidad de control de que hay un par de dirección, de mediana intensidad, aplicado al volante de la dirección.
3. El sensor de ángulo de dirección avisa que hay un ángulo de dirección de mediana magnitud y el sensor de régimen del rotor informa sobre la velocidad momentánea con que se mueve el volante.
4. Previo análisis del par de dirección de mediana magnitud, la velocidad de marcha del vehículo de 50 km/h, el régimen del motor de combustión, un ángulo de dirección de mediana magnitud y la velocidad con que se mueve el volante, así como en función de las curvas características implementadas en la unidad de control para v = 50 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar un par de servoasistencia de mediana magnitud y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. Al recorrer una curva se produce así una servoasistencia de mediana magnitud para la dirección a través del segundo piñón, que actúa paralelamente sobre la cremallera.
6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y el par de servoasistencia de mediana magnitud viene a ser el par eficaz en la caja de la dirección para el
movimiento de la cremallera al recorrer una curva en el tráfico urbano.
Funcionamiento de la dirección circulando en autopista
1. Al cambiar de carril, el conductor mueve el volante en pequeña magnitud.
2. La barra de torsión se tuerce. El sensor de par de dirección detecta la torsión y avisa a la unidad de control de que está aplicado un leve par de dirección al volante.
3. El sensor de ángulo de dirección avisa que está dado un pequeño ángulo de dirección y el sensor de régimen del rotor avisa sobre la velocidad momentánea con que se acciona el volante.
4. Previo análisis del par de dirección de baja magnitud, la velocidad de marcha del vehículo de 100 km/h, el régimen del motor de combustión, un pequeño ángulo de dirección y la velocidad con que se acciona el volante, y en función de las curvas características implementadas en la unidad de control para v = 100 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar ya sea un par de dirección leve o no aportar ningún par de dirección, y excita correspondientemente el motor eléctrico.
5. Al mover la dirección circulando en autopista se realiza de esta forma la servoasistencia de baja magnitud o bien no se aporta ninguna servoasistencia a través del segundo piñón que actúa paralelamente sobre la cremallera.
6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y un mínimo par de servoasistencia viene a ser el par eficaz para el movimiento de la cremallera en un cambio de carril.
Funcionamiento de la dirección en “retrogiro activo”
1. Si el conductor reduce el par de dirección al circular en una curva, la barra de torsión se relaja correspondientemente.
2. En combinación con el descenso del par de dirección, teniendo en cuenta el ángulo de dirección y la velocidad con que se acciona el volante, el sistema calcula una velocidad
teórica para el retrogiro y la compara con la velocidad de mando de la dirección. De ahí se calcula el par de retrogiro.
3. La geometría del eje hace que se produzcan fuerzas de retrogiro en las ruedas viradas. Las fricciones en el sistema de la dirección y del eje suelen hacer que las fuerzas de
retrogiro sean demasiado bajas como para poder devolver las ruedas a su posición de marcha recta.
4. Previo análisis del par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo, el régimen del motor de combustión, el ángulo de dirección y la velocidad con que se gira el volante, así como en función de las curvas características implementadas en la unidad de control, ésta calcula el par que debe aportar el motor eléctrico para el retrogiro de la dirección.
5. El motor es excitado correspondientemente y las ruedas vuelven a la posición de marcha recta.
Funcionamiento corrección de marcha recta
La corrección de marcha recta es una función que se deriva del retrogiro activo. Aquí se genera un par de servoasistencia para que el vehículo vuelva a la marcha rectilínea exenta de momentos de fuerza. El sistema distingue entre un algoritmo de corto y uno de largo plazo.
• El algoritmo de largo plazo está dedicado a compensar las discrepancias a largo plazo que surgen con respecto a la marcha rectilínea, por ejemplo debido al cambio de neumáticos de verano por neumáticos de invierno (usados).
• El algoritmo de corto plazo corrige discrepancias de duración breve. Con ello se respalda al conductor, evitando que por ejemplo tenga que «contravolantear» continuamente al circular habiendo viento lateral constante.
1. Una fuerza lateral constante, por ejemplo la del viento lateral, actúa sobre el vehículo.
2. El conductor tuerce un poco el volante, para mantener el vehículo en marcha recta.
3. Analizando el par de dirección, la velocidad de marcha del vehículo, el régimen del motor de combustión, el ángulo de dirección, la velocidad de mando de la dirección y actuando en función de las curvas características implementadas en la unidad de control, ésta calcula el par que debe aportar el motor eléctrico para la corrección de la marcha recta.
4. El motor eléctrico de la dirección es excitado correspondientemente. El vehículo adopta la trayectoria de marcha recta. El conductor ya no tiene que dar «contravolante».
Diagrama de los elementos que intervienen en la gestión electrónica de la dirección electromecánica
Sensor de ángulo de dirección
El sensor de ángulo de dirección va situado detrás del anillo retractor con el anillo colector para el sistema airbag. Se instala en la columna de dirección, entre el mando combinado y el volante.
Suministra la señal para la determinación del ángulo de dirección, destinándola a la unidad de control para electrónica de la columna de dirección a través del CAN-Bus de datos.
En la unidad de control para electrónica de la columna de dirección se encuentra el analizador electrónico para estas señales.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor se pone en vigor un programa de emergencia. La señal faltante se sustituye por un valor supletorio.
La servoasistencia para la dirección se conserva plenamente La avería se indica encendiéndose el testigo de averías del cuadro de instrumentos.
Los componentes básicos del sensor de ángulo de dirección son:
• un disco de codificación con dos anillos
• parejas de barreras luminosas con una fuente de luz y un sensor óptico cada una
El disco de codificación consta de dos anillos, el anillo exterior de valores absolutos y el anillo interior de valores incrementales.
El anillo de incrementos esta dividido en 5 segmentos de 72º cada uno y es explorado por una pareja de barreras luminosas. El anillo tiene almenas en el segmento. El orden de sucesión de las almenas es invariable dentro de un mismo segmento, pero difiere de un segmento a otro. De ahí resulta la codificación de los segmentos.
El anillo de absolutos viene a determinar el ángulo. Es explorado por 6 parejas de barreras luminosas.
El sensor de ángulo de dirección puede detectar 1044º de ángulo (casi 3 vueltas de volante). Se dedica a sumar los grados angulares. De esa forma, al sobrepasar la marca de los 360º reconoce que se ha ejecutado una vuelta completa del volante.
La configuración especifica de la caja de la dirección permite dar 2,76 vueltas al volante de la dirección.
Si por simplificar la explicación se contempla solamente el anillo de incrementos, se aprecia por un lado del anillo la fuente luminosa y por el otro el sensor óptico (figura inferior)..
La medición del ángulo se realiza según el principio de la barrera luminosa. Cuando la luz incide en el sensor al pasar por una almena del anillo se engendra una señal de tensión. Al cubrirse la fuente luminosa se vuelve a interrumpir la tensión de la señal.
Al mover ahora el anillo de incrementos se produce una secuencia de señales de tensión.
De esa misma forma se genera una secuencia de señales de tensión en cada pareja de barreras luminosas aplicadas al anillo de valores absolutos.
Todas las secuencias de señales de tensión se procesan en la unidad de control para electrónica de la columna de dirección.
Previa comparación de las señales, el sistema puede calcular a qué grados han sido movidos los anillos. Durante esa operación determina también el punto de inicio del movimiento en el anillo de valores absolutos.
Sensor de par de dirección
El par de mando a la dirección se mide con ayuda del sensor de par de dirección directamente en el piñón de dirección. El sensor trabaja según el principio magnetorresistivo.
Está configurado de forma doble (redundante), para establecer el mayor nivel de fiabilidad posible.
El sensor del par de giro acopla la columna y la caja de dirección a través de una barra de torsión. El elemento de conexión hacia la columna posee una rueda polar magnética, en
la que se alternan 24 zonas de diferente polaridad magnética.
Para el análisis de los pares de fuerza se emplean dos polos respectivamente.
La contrapieza es un elemento sensor magnetorresistivo, que va fijado a la pieza de conexión hacia la caja de la dirección.
Al ser movido el volante se decalan ambas piezas de conexión entre sí en función del par que interviene.
En virtud de que con ello también se decala la rueda polar magnética con respecto al elemento sensor, resulta posible medir el par aplicado a la dirección de esa forma y se lo puede transmitir a la unidad de control en forma de señal.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor de par de dirección se tiene que sustituir la caja de la dirección. Si se detecta un defecto se desactiva la servoasistencia para la dirección. La desactivación no se realiza de forma repentina, sino «suave». Para conseguir esta desactivación «suave» la unidad de control calcula una señal supletoria para el par de dirección, tomando como base los ángulos de dirección y del rotor del motor eléctrico. Si ocurre una avería se la visualiza
encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Sensor de régimen del rotor
El sensor de régimen del rotor es parte integrante del motor para la dirección asistida electromecánica. No es accesible por fuera.
Aplicaciones de la señal
El sensor de régimen del rotor trabaja según el principio magnetorresistivo y su diseño es igual que el del sensor del par de dirección.
Detecta el régimen de revoluciones del rotor que tiene el motor eléctrico para la dirección asistida electromecánica; este dato se necesita para poder excitar el motor con la debida precisión.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor se emplea la velocidad de ángulo de dirección a manera de señal supletoria.
La asistencia a la dirección se reduce de forma segura. De ese modo se evita que se interrumpa de golpe la servoasistencia en caso de averiarse el sensor. La avería se indica encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Velocidad de marcha del vehículo
La señal de la velocidad de marcha del vehículo es suministrada por la unidad de control para ABS.
Efectos en caso de avería
Si se ausenta la señal de velocidad de marcha del vehículo se pone en vigor un programa de marcha de emergencia. El conductor dispone de la plena servoasistencia a la dirección, pero se ausenta la función Servotronic. La avería se visualiza encendiéndose en amarillo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Sensor de régimen del motor
El sensor de régimen del motor es un sensor Hall. Va atornillado a la carcasa de la brida de estanqueidad del cigüeñal.
Aplicaciones de la señal
La señal del sensor de régimen del motor es utilizada por la unidad de control del motor para detectar el número de vueltas del motor y la posición exacta del cigüeñal.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor de régimen del motor, la dirección pasa a funcionar con borne 15. La avería no se visualiza con el testigo luminoso
Motor eléctrico
El motor eléctrico es una versión de motor asíncrono sin escobillas. Desarrolla un par máximo de 4,1 Nm para servoasistencia a la dirección.
Los motores asíncronos no poseen campo magnético permanente ni excitación eléctrica. La característica que les da el nombre reside en una diferencia entre la frecuencia de la tensión aplicada y la frecuencia de giro del motor. Estas dos frecuencias no son iguales, en virtud de lo cual se trata de un fenómeno de asincronía.
Los motores asíncronos son de construcción sencilla (sin escobillas), lo cual los hace muy fiables en su funcionamiento. Tienen una respuesta muy breve, con lo cual resultan adecuados para movimientos muy rápidos de la dirección.
El motor eléctrico va integrado en una carcasa de aluminio. A través de un engranaje de sin fin y un piñón de accionamiento ataca contra la cremallera y transmite así la fuerza de servoasistencia para la dirección. En el extremo del eje por el lado de control va instalado un imán, al cual recurre la unidad de control para detectar el régimen del rotor. La unidad de control utiliza esta señal para determinar la velocidad de mando de la dirección.
Efectos en caso de avería
Una ventaja del motor asíncrono consiste en que también es movible a través de la caja de la dirección al no tener corriente aplicada.
Esto significa, que también en caso de averiarse el motor y ausentarse por ello la servoasistencia, sigue siendo posible mover la dirección aplicando una fuerza sólo un poco superior. Incluso en caso de un cortocircuito el motor no se bloquea. Si el motor se avería, el sistema lo visualiza encendiéndose en rojo el testigo luminoso del cuadro de instrumentos.
Unidad de control para la dirección
La unidad de control para dirección asistida va fijada directamente al motor eléctrico, con lo cual se suprime un cableado complejo hacia los componentes de la servodirección.
Basándose en las señales de entrada, tales como:
• la señal del sensor de ángulo de dirección,
• la señal del sensor de régimen del motor,
• el par de dirección y el régimen del rotor,
• la señal de velocidad de marcha del vehículo
• la señal de que se identificó la llave de contacto en la unidad de control.
La unidad de control calcula las necesidades momentáneas de servoasistencia para la dirección. Calcula la intensidad de corriente excitadora y excita correspondientemente el
motor eléctrico.
La unidad de control tiene integrado un sensor térmico para detectar la temperatura del sistema de dirección. Si la temperatura asciende por encima de los 100 °C se reduce de forma continua la servoasistencia para la dirección.
Si la servoasistencia a la dirección cae por debajo de un valor de 60%, el testigo luminoso para dirección asistida se enciende en amarillo y se inscribe una avería en la memoria.
La familia de características y sus curvas
La regulación de la servoasistencia para la dirección se lleva a cabo recurriendo a una familia de características almacenada en la memoria permanente de programas de la unidad de control. Esta memoria abarca hasta 16 diferentes familias de características. Por ejemplo, en el caso del Golf 2004 se utilizan 8 familias de características de entre todas las disponibles.
Según el planteamiento (p. ej. el peso del vehículo) se activa en fábrica una familia de características específica.
Sin embargo, también en el Servicio Postventa es posible activar la familia de características con ayuda del sistema de diagnosis. Esto resulta necesario, p. ej., si se sustiuye la unidad de control de la dirección.
Como ejemplos se han seleccionado aquí respectivamente una familia de características para un vehículo pesado y una para uno ligero de entre las 8 familias de características implementadas para el Golf
2004. Una familia de características contiene cinco diferentes curvas asignadas a diferentes velocidades del vehículo (p. ej. 0 km/h, 15 km/h, 50 km/h, 100 km/h y 250 km/h). Una curva de la familia de característica expresa el par de dirección a que el motor eléctrico aporta mas o menos servoasistencia para hacer mas fácil y preciso el manejo de la dirección teniendo en cuenta variables como por ejemplo: el peso del vehículo.
Efectos en caso de avería
Si se avería la unidad de control para dirección asistida se la puede sustituir completa.
La familia de características correspondiente en la memoria no volátil para programas de la unidad de control tiene que ser activada por medio del sistema de diagnosis.
Testigo luminoso de averías
El testigo luminoso se encuentra en la unidad indicadora del cuadro de instrumentos. Se utiliza para avisar sobre funciones anómalas o fallos en la dirección asistida electromecánica.
El testigo luminoso puede adoptar dos diferentes colores para indicar funciones anómalas. Si se enciende en amarillo, significa un aviso de menor importancia. Si el testigo luminoso se enciende en rojo hay que acudir de inmediato a un taller. Cuando el testigo luminoso se enciende en rojo suena al mismo tiempo una señal de aviso acústico en forma de un gong triple.
Al conectar el encendido, el testigo se enciende en rojo, porque el sistema de la dirección asistida electromecánica lleva a cabo un ciclo de autochequeo.
Sólo a partir del momento en que llega la señal procedente de la unidad de control para dirección asistida, según la cual el sistema trabaja de forma correcta, es cuando el testigo
se apaga. Este ciclo de autochequeo tarda unos dos segundos. El testigo se apaga de inmediato en cuanto se arranca el motor.
Particularidad
Baterías descargadas
El sistema detecta tensiones bajas y reacciona ante éstas. Si la tensión de la batería desciende por debajo de los 9 voltios se reduce la servoasistencia para la dirección hasta llegar a su desactivación y se enciende el testigo luminoso en rojo.
Si surgen caídas breves de tensión por debajo de 9 voltios el testigo luce en amarillo.
Diagnosis
Los componentes del sistema de la dirección asistida electromecánica son susceptibles de autodiagnosis.
Autoadaptación de los topes de la dirección
Para evitar topes mecánicos secos de la dirección se procede a limitar el ángulo de mando por medio de software.
El «tope de software» y, con éste, la amortiguación del mando se activan al llegar el volante a un ángulo de aprox. 5° antes del tope mecánico.
El par de servoasistencia se reduce durante esa operación en función del ángulo y par de dirección.
Otros fabricantes de vehículos utilizan otro tipo de sistemas de dirección electromecánica, cuyo diseño es diferente al anterior.
El fabricante Renault utiliza el siguiente sistema:
En la figura inferior se pueden ver los elementos que forman la dirección electromecánica, falta la parte de la columna de dirección que mueve el piñón que a su vez acciona la cremallera.
En la figura inferior se puede ver el esquema eléctrico donde se aprecia la centralita o módulo electrónico, que controla el motor eléctrico y que recibe información del estado de la dirección a través de los sensores de la posición del motor eléctrico y del captador óptico de par/volante que mide la desviación que hay en la barra de torsión entre su parte superior y su parte inferior, este valor compara el esfuerzo que hace el conductor en mover el volante y la asistencia que proporciona el motor eléctrico. La centralita con esta información mas la que recibe a través de la red multiplexada (CANbus) y teniendo en cuenta un campo característico que tiene en memoria, genera una señal en forma de corriente eléctrica que es la que gobierna el motor eléctrico.
El captador de par y ángulo del volante, utiliza dos discos solidarios unidos por una barra de torsión que esta debilitada en su centro, esto es para que permita un cierto retorcimiento cuando las fuerzas son distintas en sus extremos. Unos rayos de luz atraviesan las ventanas practicadas en los discos, esto sirve en primer lugar para conocer la posición angular del volante, es decir para saber cuanto se ha girado el volante. En segundo lugar cuando las fuerzas que se aplican en los extremos de la barra de torsión son distintas, las ventanas del disco superior no coinciden con las del disco inferior, esto provoca que el rayo de luz no llegue en su totalidad y parte de la luz que envía el emisor no es recibida por el receptor del captador óptico.
Sistema de Dirección
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El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor.
Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama “directrices”), el vehículo dispone de un mecanismo desmultiplicador, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales).
Características que deben reunir todo sistema dirección
Siendo la dirección uno de los órganos mas importantes en el vehículo junto con el sistema de frenos, ya que de estos elementos depende la seguridad de las personas; debe reunir una serie de cualidades que proporcionan al conductor, la seguridad y comodidad necesaria en la conducción. Estas cualidades son las siguientes:
Seguridad: depende de la fiabilidad del mecanismo, de la calidad de los materiales empleados y del entretenimiento adecuado.
Suavidad: se consigue con un montaje preciso, una desmultiplicación adecuada y un perfecto engrase.
La dureza en la conducción hace que ésta sea desagradable, a veces difícil y siempre fatigosa. Puede producirse por colocar unos neumáticos inadecuados o mal inflados, por un “avance” o “salida” exagerados, por carga excesiva sobre las ruedas directrices y por estar el eje o el chasis deformado.
Precisión: se consigue haciendo que la dirección no sea muy dura ni muy suave. Si la dirección es muy dura por un excesivo ataque (mal reglaje) o pequeña desmultiplicación (inadecuada), la conducción se hace fatigosa e imprecisa; por el contrario, si es muy suave, por causa de una desmultiplicación grande, el conductor no siente la dirección y el vehículo sigue una trayectoria imprecisa. La falta de precisión puede ser debida a las siguientes causas:
– Por excesivo juego en los órganos de dirección.
– Por alabeo de las ruedas, que implica una modificación periódica en las cotas de reglaje y que no debe de exceder de 2 a 3 mm.
– Por un desgaste desigual en los neumáticos (falso redondeo), que hace ascender a la mangueta en cada vuelta, modificando por tanto las cotas de reglaje.
– El desequilibrio de las ruedas, que es el principal causante del shimmy, consiste en una serie de movimientos oscilatorios de las ruedas alrededor de su eje, que se transmite a la dirección, produciendo reacciones de vibración en el volante.
– Por la presión inadecuada en los neumáticos, que modifica las cotas de reglaje y que, si no es igual en las dos ruedas, hace que el vehículo se desvíe a un lado.
Irreversibilidad: consiste en que el volante debe mandar el giro a las pero, por el contrario, las oscilaciones que toman estas, debido a las incidencias del terreno, no deben se transmitidas al volante. Esto se consigue dando a los filetes del sin fin la inclinación adecuada, que debe ser relativamente pequeña.
Como las trayectorias a recorrer por la ruedas directrices son distintas en una curva (la rueda exterior ha de recorrer un camino mas largo por ser mayor su radio de giro, como se ve en la figura inferior), la orientación que debe darse a cada una distinta también (la exterior debe abrirse mas), y para que ambas sigan la trayectoria deseada, debe cumplirse la condición de que todas las ruedas del vehículo, en cualquier momento de su orientación, sigan trayectorias curvas de un mismo centro O (concéntricas), situado en la prolongación del eje de las ruedas traseras. Para conseguirlo se disponen los brazos de acoplamiento A y B que mandan la orientación de las ruedas, de manera que en la posición en linea recta, sus prolongaciones se corten en el centro C del puente trasero o muy cerca de este.
Esta solución no es totalmente exacta, sino que existe un cierto error en las trayectorias seguidas por las ruedas si se disponen de la manera reseñada. En la practica se alteran ligeramente las dimensiones y ángulos formados por los brazos de acoplamiento, para conseguir trayectorias lo más exactas posibles. La elasticidad de los neumáticos corrige automáticamente las pequeñas variaciones de trayectoria.
Las ruedas traseras siguen la trayectoria curva, como ya se vio, gracias al diferencial (cuando el vehículo tiene tracción trasera), que permite dar a la exterior mayor numero de vueltas que a la interior; pero como estas ruedas no son orientables y para seguir su trayectoria debe abrirse más la rueda exterior, resulta de ello un cierto resbalamiento en curva, imposible de corregir, que origina una ligera perdida de adherencia, más acusada si el piso está mojado, caso en el que puede producirse el derrape en curvas cerradas tomadas a gran velocidad.
Arquitecturas del sistema de dirección
En cuanto se refiere a las disposiciones de los mecanismos que componen el sistema de dirección, podemos distinguir dos casos principales: dirección para el eje delantero rígido y dirección para tren delantero de suspensión independiente. Cada uno de estos casos tiene su propia disposición de mecanismos.
El sistema de dirección para eje delantero rígido
No se usa actualmente por lo que haremos una pequeña reseña sobre el sistema.
Se utiliza una barra de acoplamiento única (4) que va unida a los brazos de la rueda (3) y a la palanca de ataque o palanca de mando (2).
El sistema de dirección para tren delantero de suspensión independiente
Cuando hay una suspensión independiente para cada rueda delantera, como la separación entre estas varía un poco al salvar las irregularidades de la carretera, se necesita un sistema de dirección que no se vea afectada por estas variaciones y mantenga la dirección de las ruedas siempre en la posición correcta.
Un tipo de dirección es el que utiliza una barra de acoplamiento dividida en tres partes (1, 2, 3, en la figura inferior).
El engranaje (S) hace mover transversalmente el brazo (R) que manda el acoplamiento, a su vez apoyado por la palanca oscilante (O) en la articulación (F) sobre el bastidor.
Para transformar el giro del volante de la dirección en el movimiento a un lado u otro del brazo de mando, se emplea el mecanismo contenido en la caja de la dirección, que al mismo tiempo efectúa una desmultiplicación del giro recibido, para permitir al conductor orientar las ruedas con un pequeño esfuerzo realizado en el volante de la dirección. Se llama relación de desmultiplicación, la que existe entre los ángulos de giro del volante y los obtenidos en la orientación de las ruedas. Si en una vuelta completa del volante de la dirección (360º) se consigue una orientación de 20º en las ruedas, se dice que la desmutiplicación es de 360:20 o, lo que es igual 18:1. El valor de esta orientación varia entre 12:1 y 24:1, dependiendo este valor del peso del vehículo que carga sobre las ruedas directrices.
Existen varios tipos de mecanismos de la dirección, están los de tornillo sin fin y los de cremallera.
Mecanismos de dirección de tornillo sinfín
Consiste en un tornillo que engrana constantemente con una rueda dentada. El tornillo se une al volante mediante la “columna de dirección”, y la rueda lo hace al brazo de mando. De esta manera, por cada vuelta del volante, la rueda gira un cierto ángulo, mayor o menor según la reducción efectuada, por lo que en dicho brazo se obtiene una mayor potencia para orientar las ruedas que la aplicada al volante.
En la figura inferior se ha representado el sistema de tornillo y sector dentado, que consiste en un tornillo sinfín (7), al que se une por medio de estrías la columna de la dirección. Dicho sinfín va alojado en una caja (18), en la que se apoya por medio de los cojinetes de rodillos (4). Uno de los extremos del sinfín recibe la tapadera (5), roscada a la caja, con la cual puede reglarse el huelgo longitudinal del sinfín. El otro extremo de éste sobresale por un orificio en la parte opuesta de la carcasa, donde se acopla el reten (20), que impide la salida del aceite contenido en el interior de la caja de la dirección.
Engranando con el sinfín en el interior de la caja de la dirección se encuentra el sector (11), que se apoya en el casquillo de bronce (17) y que por su extremo recibe el brazo de mando (28) en el estriado cónico, al que se acopla y mantiene por medio de la tuerca (30) roscada al mismo eje del sector. Rodeando este mismo eje y alojado en la carcasa se monta el retén (24). El casquillo de bronce (17), donde se aloja el eje del sector, es excéntrico para permitir, mediante el tornillo con excéntrica (10) acercar mas o menos dicho sector el sinfín. con el fin de efectuar el ajuste de ambos a medida que vaya produciendose desgaste. El tornillo de reglaje (10) se fija por medio de la tuerca (8) para impedir que varíe el reglaje una vez efectuado. La posición del casquillo (17) se regula por la colaboración de la chapa (22) y su sujección al tornillo (27).
Mecanismo de dirección de cremallera
Esta dirección se caracteriza por la sencillez de su mecanismo desmultiplicador y su simplicidad de montaje, al eliminar gran parte de la tiranteria direccional. Va acoplada directamente sobre los brazos de acoplamiento de las ruedas y tiene un gran rendimiento mecánico.
Debido a su precisión en el desplazamiento angular de las ruedas se utiliza mucho en vehículos de turismo, sobre todo en los de motor y tracción delantera, ya que disminuye notablemente los esfuerzos en el volante. Proporciona gran suavidad en los giros y tiene rapidez de recuperación, haciendo que la dirección sea muy estable y segura.
El mecanismo esta constituido por una barra (1) tallada en cremallera que se desplaza lateralmente en el interior del cárter. Esta barra es accionada por un piñón helicoidal (2) montado en el árbol del volante y que gira engranado a la cremallera.
En la esquema inferior se ve el despiece del sistema de dirección de cremallera, que consiste en una barra (6), donde hay labrada una cremallera en la que engrana el piñón (9), que se aloja en la caja de dirección (1), apoyado en los cojinetes (10 y 16). El piñón (9) se mantiene en posición por la tuerca (14) y la arandela (13); su reglaje se efectúa quitando o poniendo arandelas (11) hasta que el clip (12) se aloje en su lugar. La cremallera (6) se apoya en la caja de dirección (1) y recibe por sus dos extremos los soportes de la articulación (7), roscado en ella y que se fijan con las contratuercas (8). Aplicado contra la barra de cremallera (6) hay un dispositivo (19), de rectificación automática de la holgura que pueda existir entre la cremallera y el piñón (9). Este dispositivo queda fijado por la contratuerca (20).
Al girar el volante en uno u otro sentido también lo hace la columna de la dirección unida al piñón (9), que gira con ella. El giro de este piñón produce el movimiento de la barra de cremallera (6) hacia uno u otro lado, y mediante los soportes de articulación (7), unidos por unas bielas a los brazos de acoplamiento de las ruedas, se consigue la orientación de estas. Esta unión se efectúa como se ve en la figura inferior, por medio de una rótula (B), que permite el movimiento ascendente y descendente de la rueda, a cuyo brazo de acoplamiento se une. La biela de unión resulta partida y unida por el manguito roscado de reglaje (A), que permite la regulación de la convergencia de las ruedas.
Sistema de reglaje en el mecanismo de cremallera
El reglaje para mantener la holgura correcta entre el piñón (1) y la cremallera (2), se realiza por medio de un dispositivo automático instalado en la caja de dirección y que además sirve de guía a la cremallera.
El sistema consiste en un casquillo (3) acoplado a la caja de dirección (4), en cuyo interior se desplaza un empujador (6) y tornillo de reglaje (7), que rosca en una pletina (8) fija con tornillo (9) al casquillo. Una vez graduada la holgura entre el piñón y la cremallera, se bloquea la posición por medio de la contratuerca (10).
Existen varios sistemas de reglaje de la holgura piñón cremallera, pero los principales son los representados en las figuras.
Sistemas de montaje
Teniendo en cuenta la situación y disposición del motor en el vehículo, así como los otros órganos del mismo con respecto a la caja de la dirección, los fabricantes han adoptado diferentes sistemas de enlace entre la cremallera y los brazos de acoplamiento, adaptados a las características del vehículo.
Sistema lineal: el mas sencillo de todos ellos es el adaptado en los vehículos Simca y Renault, que consiste en unir directamente la barra de cremallera (2) a los brazos de las ruedas (6) a través de las bieletas o barras de acoplamiento (4). Estas bieletas se unen por un extremo a la cremallera (2) y, por el otro, al brazo de acoplamiento (6), por medio de unas rótulas (5); de esta forma se hace regulable la unión con las ruedas. Este sistema, completamente lineal, transmite el movimiento directamente de la cremallera a las ruedas directrices.
Sistema no lineal: el fabricante Peugeot utiliza un mecanismo que consiste en unir las ruedas por medio de una barra de acoplamiento (2) en paralelo con la cremallera (1), de lo cual resulta un ensamblaje no lineal, sino paralelo rígido y sin desmultiplicación. La barra (2) se desplaza, al mismo tiempo, con la barra de cremallera (1), ya que ambos elementos van unidos por medio de un pivote de acoplamiento o dedo (3). A los extremos de la barra se unen unos pivotes roscados (4) y el guardapolvos (8) que enlazan con las bieletas (6) de acoplamiento a las ruedas.
Columna de la dirección
Tanto en el modelo de la figura inferior como en otros, suele ir “partida” y unidas sus mitades por una junta cardánica, que permite desplazar el volante de la dirección a la posición mas adecuada de manejo para el conductor. Desde hace muchos años se montan en la columna dispositivos que permiten ceder al volante (como la junta citada) en caso de choque frontal del vehículo, pues en estos casos hay peligro de incrustarse el volante en el pecho del conductor. Es frecuente utilizar uniones que se rompen al ser sometidas a presión y dispositivos telescopicos o articulaciones angulares que impiden que la presión del impacto se transmita en linea recta a lo largo de la columna.
En la figura inferior se muestra el despiece e implantación de este tipo de dirección sobre el vehículo. La carcasa (Q) o cárter de cremallera se fija al bastidor mediante dos soportes (P) en ambos extremos, de los cuales salen los brazos de acoplamiento o bieletas de dirección (N), que en su unión a la cremallera están protegidas por el capuchón de goma o guardapolvos (O), que preserva de suciedad esta unión. El brazo de acoplamiento dispone de una rótula (M) en su unión al brazo de mangueta y otra axial en la unión a la cremallera tapada por el fuelle (O). Esta disposición de los brazos de acoplamiento permite un movimiento relativo de los mismos con respecto a la cremallera, con el fin de poder seguir las oscilaciones del sistema de suspensión, sin transmitir reacciones al volante de la dirección.
La columna de la dirección va partida, por las cuestiones de seguridad ya citadas, y para llevar el volante a la posición idónea de conducción. El enlace de ambos tramos se realiza con la junta universal (B) y la unión al eje del piñón de mando (K) se efectúa por interposición de la junta elástica (D).
El ataque del piñón sobre la cremallera se logra bajo la presión ejercida por el muelle (S) sobre el pulsador (R), al que aplica contra la barra cremallera de la parte opuesta al engrane del piñón, mientras que el posicionamiento de esté se establece con la interposición de las arandelas de ajuste (H).
Rótulas
La rótula es el elemento encargado de conectar los diferentes elementos de la suspensión a las bieletas de mando, permitiendose el movimiento de sus miembros en planos diferentes. La esfera de la rótula va alojada engrasada en casquillos de acero o plásticos pretensados. Un fuelle estanqueizado evita la perdida de lubricante. La esfera interior, macho normalmente, va fija al brazo de mando o a los de acoplamiento y la externa, hembra, encajada en el macho oscila en ella; van engrasadas, unas permanentes herméticas que no requieren mantenimiento, otras abiertas que precisan ajuste y engrase periódico.
a qui estan los numeros de folio del la materia: mtto. de sistemas de suspencion
asesoria:145335
curso:145332
mtto. de sistemas electricos
asesorias: 145334
curso:145333
4 factores que afecten a la seguridad del sistema de direccion
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