SIST DIRECCION

TIPOS DE DIRECCION DIRECCION MECANICA Los tipos de es en base al tipo de caja de dirección y son:  CAJA MECÁNICA DE TORNILLO SIN FIN Es un mecanismo basado en un tornillo sinfín. Puede ser cilíndrico o globoide. Esta unido al árbol del volante para transmitir su movimiento de rotación a un dispositivo de traslación que engrana con el mismo, generalmente un sector, una tuerca, un rodillo o un dedo, encargados de transmitir el movimiento a la palanca de ataque y esta a su vez a las barras de acoplamiento.

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CAJA MECÁNICA DE TORNILLO SIN FIN Y SECTOR CIRCULAR Está formado por un sinfín cilíndrico, apoyado en sus extremos sobre dos cojinetes de rodillos cónicos. El movimiento se transmite a la palanca de mando a través de un sector dentado, cuyos dientes engranan con el tornillo sinfín en toma constante. 1 Eje de la biela de mando hacia

la biela de mando la dirección. 2 Segmento de dirección o sector dentado. 3 Tornillo sinfín cilíndrico. 4 Eje de la columna de la dirección

CAJA MECANICA DE TORNILLO SIN FIN Y RODILLOS Formado por un sinfín globoide apoyado en cojinetes de rodillos cónicos. Un rodillo está apoyado en el tornillo sinfín, que al girar desplaza lateralmente el rodillo produciendo un movimiento angular en el eje de la palanca de ataque. 1 Tornillo sinfín de la dirección. 2 Eje de la columna de la dirección. 3 Rodillo de dirección. 4 Casquillo excéntrico. 5 Palanca de ajuste para el juego de flancos. 6 Tornillos de ajuste para el eje de la columna de la dirección.

 CAJA MECÁNICA DE TORNILLO SIN FIN BOLA RECIRCULANTE 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

Dibujo de sistema de dirección mecánica tradicional

 Caja Mecánica de Cremallera Este tipo de dirección se caracteriza por su mecanismo desmultiplicador (piñón-cremallera) y su sencillez de montaje. Elimina parte de la timonería de mando. Está constituida por una barra en la que hay tallada un dentado de cremallera, que se desplaza lateralmente en el interior de un cárter apoyada en unos casquillos de bronce o nailon. Esta accionada por el piñón, montado en extremo del árbol del volante, engranando con la de cremallera. La cremallera se une directamente a los brazos de acoplamiento de las ruedas a través de dos bielas de dirección, en cuyo extremo se sitúan las rotulas que, a su vez son regulables para modificar la convergencia.

1 Barra de dirección. 2 Rótula barra de dirección. 3 Guardapolvos cremallera de dirección. 4 Cremallera. 5 Casquillo cremallera de dirección. 6 Fijación guardapolvos. 7 Taco elástico. 8 Caja de dirección. 9 Sinfín de la dirección. 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 pérdida 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. DIRECCION ASISTIDA La dirección asistida es un sistema mediante el cual se reduce la fuerza (par de giro) que ha de efectuar el conductor sobre el volante de un coche para accionar la dirección. 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). 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: 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. Los tipos de dirección asistida son: • • •

Hidráulica Electro-hidráulica Electro-mecánica

DIRECCION HIDRAULICA  CAJA HIDRÁULICA DE CREMALLERA

La propia caja de cremallera constituye el cilindro hidráulico o cárter hidráulico, de asistencia con dos cámaras y la cremallera incorpora el pistón con un embolo de doble efecto. En los extremos van colocados los retenes de estanqueidad para evitar las pérdidas de aceite. Cuando se aplica un movimiento al volante, la válvula distribuidora proporciona liquido a presión a una u otra cara del embolo y por tanto, proporciona la asistencia desplazando la cremallera de dirección en uno u otro sentido 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.

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Ventajas e inconvenientes de la servo dirección •

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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.

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2ª.- El costo mas elevado de este mecanismo y su adaptación inicial en el vehículo, con respecto a la dirección simple.

DIRECCIÓN ASISTIDA ELECTROHIDRÁULICA La dirección asistida electro hidráulica desempeña la misma función que la dirección asistida hidráulica, es decir reduce el esfuerzo de giro del volante, con la diferencia de que, en este tipo de aplicación, el accionamiento de la bomba hidráulica se efectúa mediante un motor eléctrico. Una consecuencia positiva es la posibilidad de accionar la bomba sólo cuando se gira evitando un consumo inútil de energía como en el caso tradicional de conexión del mando al motor del vehículo. 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 electrohidráulicas hayan ido sustiyendo a las hidráulicas progresivamente. El funcionamiento de una dirección electro-hidráulica es similar al de una hidráulica.

DIRECCION ASISTIDA ELECTRICA La dirección asistida EPS (Electrical Power Steering) fabricada por DELPHI es un dispositivo de servoasistencia de la dirección que aligera el esfuerzo necesario para accionar el volante en la fase de giro, sobre todo en las maniobras a baja velocidad. 1. Dirección asistida EPS. 2. Caja de dirección mecánica. 3. Batería. 4. Centralita de derivación en el motor. 5. Centralita de derivación bajo el salpicadero

La acción de giro se produce mediante el mecanismo piñón-cremallera. Al girar, la fuerza del conductor sobre el volante se añade la acción de un motor eléctrico que, mediante un acoplamiento tornillo sin fin-rueda helicoidal que lo acopla a la columna de dirección,suministra un cierto par que aligera el esfuerzo del conductor. Una centralita dirige el dispositivo de servoasistencia de la dirección, que, midiendo el par de fuerza que se ejerce sobre el volante, la posición angular del mismo y la velocidad del vehículo, decide qué cantidad de par de fuerza debe suministrar el motor eléctrico, alimentándolo con una corriente eléctrica proporcional, haciendo girar la caña de la dirección y así proceder al movimiento en la caja de dirección piñón-cremallera. 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 hidráulicas. 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 pinión de la dirección. Rack drive: aplica la asistencia en la cremallera de la dirección.