SISTEMA DE DIRECCIÓN
La función básica de un sistema de dirección es poder cambiar la dirección y trayectoria del automóvil, como norma general esta maniobra se realiza con el volante, mando que se encarga de controlar la orientación de las ruedas delanteras. En principio su configuración está formada por el volante, una columna de dirección, las articulaciones y el engranaje de dirección, todo trabaja al unisonó pero para que funcione correctamente deben establecerse algunas condiciones necesarias, contar con un agarre estable, fuerza de operación, seguridad y capacidad o esfuerzo.
TIPOS DE DIRECCION
La dirección es un mecanismo que nos permite dirigir o direccionar las ruedas del vehículo de acuerdo con la intención del conductor. Todos los sistemas de dirección automotrices utilizan una caja de engranajes (también conocida como “caja o cajetín de dirección”); según el diseño de este sistema se puede clasificar como: tipo “Piñón y Cremallera” y “tipo integral” (también llamado “Tornillo Sin Fin” entre muchos otros nombres).
Ambos sistemas de dirección son sumamente eficientes de acuerdo con su aplicación, el primero es recomendado para vehículos livianos por sus características de precisión, poco peso y diseño de fácil ubicación en compartimientos de motor con poco espacio; el segundo es más recomendado para vehículos pesados así como camiones ya que su construcción es más robusta.
Existen muchos factores que intervienen en la resistencia al giro del volante, entre otras la presión de inflado del neumático, área de contacto con el suelo, tipo de neumático, tipo de pavimento, velocidad de desplazamiento del vehículo, etc; sin embargo, el factor más determinante es el propio peso del vehículo.
Uno de los retos del desarrollo automotriz ha sido el de aliviar el esfuerzo requerido para el giro del volante, en pro de la seguridad y comodidad del conductor; inicialmente los sistemas de engranaje utilizaban relaciones altas, sin embargo, como consecuencia se requería dar gran número de vueltas al volante para realizar maniobras como las de una “vuelta en U”, complicando sobre todo la recuperación del control del vehículo en el momento de acelerar al finalizar la maniobra. En su oportunidad, la ingeniería acudió para resolver este problema a través de un sistema de “Asistencia Hidráulica”, mal llamada en nuestro argot popular como “Dirección Hidráulica” ya que su principio de funcionamiento sigue siendo mecánico, delimitando al sistema hidráulico sólo para asistir al primero.
No podemos catalogar los sistemas de Asistencia Hidráulica a la dirección como un invento reciente, sin embargo, se han hecho muy comunes en nuestros días y continúan evolucionando. Entre las últimas modificaciones o mejoras al sistema, encontramos el control electrónico de la presión, lo que permite controlar efectivamente el esfuerzo del conductor en forma variable de acuerdo con los diferentes regímenes de velocidad del automóvil. Aunque aún son pocos los vehículos que controlan la dirección de forma electrónica, debemos suponer que aumentarán de acuerdo con la evolución de los costos a medida que sean incorporados en volumen a los mercados.
DIRECCION HIDRAULICA
La dirección hidráulica es uno de los avances tecnológicos más sustanciales que han ocurrido en la historia automotriz.
Su principal virtud es que el conductor no debe realizar una fuerza exagerada sobre el volante, lo que permite reaccionar frente a imprevistos y efectuar con facilidad maniobras a bajas velocidades.
El sistema de 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.
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.
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 sistema 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.
ELECTRO-HIDRÁULICA
La dirección electro-hidráulica o EHPS (Electro-Hydraulic Powered Steering) es una evolución de la dirección hidráulica. En vez de utilizar una bomba hidráulica conectada al motor utiliza un motor eléctrico para mover la bomba hidráulica.
Su principal ventaja es que al no estar conectada al motor del vehículo evita los problemas mecánicos asociados a una transmisión por correa. Además reduce el consumo de combustible. En este caso la bomba hidráulica sólo funciona al ritmo que se necesita para operar la dirección. La alimentación del motor que mueve la bomba eléctrica se hace a través de la batería.
Estas ventajas frente a las hidráulicas ha hecho que las direcciones electro-hidráulicas hayan ido sustituyendo a las hidráulicas progresivamente.
El funcionamiento de una dirección electro-hidráulica es similar al de una hidráulica.
ELÉCTRICA
Las direcciones eléctricas o EPS (Electrical Powered Steering) son el tipo más reciente de dirección asistida. Su nombre se debe a que utilizan un motor eléctrico para generar la asistencia en la dirección.
Su ventaja frente a las hidráulicas y electro hidráulicas es que, al no utilizar energía hidráulica son más ligeras y simples al eliminar la instalación y bomba hidráulica.