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Dirección asistida

La dirección asistida es un sistema mediante el que se reduce la fuerza (par de giro) que ha de efectuar el conductor sobre el volante de un coche para accionar la dirección.

Los tipos de dirección asistida son:

  • Piñón y cremallera
  • Integral
  • Tornillo sin fin

Índice

FuncionamientoEditar

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 autoalineamiento de la rueda:

TRueda = TAsistencia + TConductor

La fuerza de autoalineamiento 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 será 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 Fiat Group Automobiles con denominación Dualdrive. Además permite implementar funciones auxiliares como la ayuda al conductor a volver a la posición central.

ClasificaciónEditar

Atendiendo al tipo de energía utilizada para proporcionar la asistencia, se pueden clasificar las direcciones asistidas en cuatro grupos:

  • Vacío
  • Hidráulica
  • Electro-hidráulica
  • Eléctrica

HidráulicaEditar

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.

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, la válvula de control que actúa a modo de sensor y distribuidor hidraúlico, 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.

Las direcciones hidraúlicas utilizan el giro del cigüeñal para transmitir mediante una correa el movimiento giratorio a una bomba, que proporciona presión hidraúlica a un circuito cerrado. En los sistemas más habituales un limitador de presión mantiene la presión constante, aunque existieron sistemas capaces de modificar la asistencia en función de la velocidad con independencia de las revoluciones de giro del motor, como las direcciones EVO y Magnasteer de General Motors.

En la mayoría de los sistemas, la caña de la dirección no está conectada directamente a la cremallera, sino que entre ambas se interpone la válvula rotatoria de control, en cuyo interior se encuentra una varilla sometida a torsión mecánica o bien un sistema de muelles. En reposo la válvula de control está cerrada, de modo que la presión hidráulica regresa a través de un circuito de retorno a la bomba. Al girar el volante, la torsión de la varilla o la compresión de los muelles pone en comunicación las lumbreras del circuito de presión hidraúlica con uno de los lados del pistón, cuyo tarado es tal que ejerce aproximadamente el 80% de la fuerza necesaria para girar la dirección, necesitándose que el conductor aplique la fuerza restante para mover la cremallera.

El sistema Diravi de Citröen, a diferencia de los sistemas hidráulicos convencionales, prescindía de conexión mecánica entre la caña de la dirección y la cremallera. Estaba tarada de modo que el pistón contrario ejerciese la presión suficiente para autocentrar el volante cuando la varilla dejaba de estar sometida al par de torsión, proporcionando un tacto exclusivamente hidráulico característico de la marca.

Electro-hidráulicaEditar

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 cuando y al ritmo que se necesita para operar la dirección. La alimentación del motor que mueve la bomba 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.

EléctricaEditar

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.

Atendiendo al lugar donde se aplica la asistencia, las direcciones eléctricas se dividen:

  • Column drive: aplica la asistencia en la columna de dirección.
  • Pinion drive: aplica la asistencia en el piñón de la dirección.
  • Rack drive: aplica la asistencia en la cremallera de la dirección.

Véase tambiénEditar

Enlaces externosEditar