dirección asistida

Download Dirección asistida

If you can't read please download the document

Post on 24-Jun-2015

189 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Direccin asistidaDebido al empleo de neumticos de baja presin y gran superficie de contacto, la maniobra en el volante de la direccin para orientar las ruedas se hace difcil, sobre todo con el vehculo parado. Como no interesa sobrepasar un cierto limite de desmultiplicacon, porque se pierde excesivamente la sensibilidad de la direccin, en los vehculos se recurre a la asistencia de la direccin, que proporciona una gran ayuda al conductor en la realizacin de las maniobras y, al mismo tiempo, permite una menor desmultiplicacin, ganando al mismo tiempo sensibilidad en el manejo y poder aplicar volantes de radio mas pequeo. La direccin asistida consiste en acoplar a un mecanismo de direccin simple, un circuito de asistencia llamado servo-mando. Este circuito puede ser accionado por el vaco de la admisin o el proporcionado por una bomba de vaco, la fuerza hidrulica proporcionada por una bomba hidrulica, el aire comprimido proporcionado por un compresor que tambin sirve para accionar los frenos y tambin ltimamente asistido por un motor elctrico (direccin elctrica).

El mas usado hasta ahora es el de mando hidrulico (aunque actualmente los sistemas de direccin con asistencia elctrica le estn comiendo terreno) del que se muestra el esquema bsico en la figura inferior. Puede verse en ella que el volante de la direccin acciona un pin, que a su vez mueve una cremallera como en una direccin normal de este tipo; pero unido a esta cremallera se encuentra un pistn alojado en el interior de un cilindro de manera que a una u otra de las caras puede llegar el liquido a presin desde una vlvula distribuidora, que a su vez lo recibe de un depsito, en el que se mantiene almacenado a una presin determinada, que proporciona una bomba y se conserva dentro de unos limites por una vlvula de descarga.

Ventajas e inconvenientes de la servodireccin y Ventajas: 1.- 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. 2.- Permiten acoplar una direccin mas directa; es decir, con una menor reduccin con lo que se obtiene una mayor rapidez de giro en las ruedas. Esto resulta especialmente adecuado en los camiones y autocares. 3.- En el caso de reventn del neumtico, extraordinariamente grave en las ruedas directrices, estos mecanismos corrigen instantneamente la direccin, actuando automticamente sobre las ruedas en sentido contrario al que el neumtico reventado hara girar al vehculo. 4 No presentan complicaciones en el montaje, son de fcil aplicacin a cualquier vehculo y no afectan a la geometra de la direccin. 5.- Permiten realizar las maniobras mas delicadas y sensibles que el conductor precise, desde la posicin de paro a la mxima velocidad. La capacidad de retorno de las ruedas, al final del viraje, es como la de un vehculo sin servodireccin. 6.- En caso de avera en el circuito de asistencia, el conductor puede continuar conduciendo en las mismas condiciones de un vehculo sin servodireccin, ya que las ruedas continan unidas mecnicamente al volante aunque, naturalmente, tenga que realizar mayor esfuerzo en el mismo.

y

Inconvenientes: Los inconvenientes de estos mecanismos con respecto a las direcciones simples con prcticamente nulos ya que, debido a su simplicidad y robustez, no requieren un entretenimiento especial y no tienen prcticamente averas. Por tanto los nicos inconvenientes a destacar son: 1.- Un costo mas elevado en las reparaciones, ya que requieren mano de obra especializada. 2.- El costo mas elevado de este mecanismo y su adaptacin inicial en el vehculo, con respecto a la direccin simple.

Modelos de sistemas de servodireccin hidrulica Uno de los mas empleados de este tipo de sistemas es el de Virex-Fulmina, cuya disposicin de elementos corresponde al tipo integral (mando directo). Esta formada por un dispositivo hidrulico de accionamiento, montado en su interior, y un mecanismo desmultiplicador del tipo sinfn y tuerca. El circuito hidrulico esta constituido (figura inferior) por una bomba de presin (2) accionada por el motor del vehculo y cuya misin es enviar aceite a presin al dispositivo de mando o mecanismo integral (1) de la servodireccin. El aceite es aspirado de un depsito (3) que lleva incorporado un filtro para la depuracin del aceite. La conduccin del aceite a presin entre los tres elementos se realiza a travs de las tuberas flexibles (4, 5 y 6) del tipo de alta presin.

El mbolo (1) del dispositivo hidrulico (figura inferior), alojado en el interior del mecanismo de la direccin, acta al mismo tiempo como amortiguador de las oscilaciones que se pudieran transmitir desde las ruedas a la direccin. Por ejemplo, en caso de un reventn en una de las ruedas, la vlvula de distribucin (2) reacciona automticamente en sentido inverso al provocado por el reventn; esto permite al conductor mantener el control del vehculo hasta poderlo parar con solo mantener sujeto el volante. Existe ademas, un dispositivo hidrulico de reaccin de esfuerzos sobre el volante, proporcional al esfuerzo realizado por la direccin, que permite al conductor conocer las reacciones del vehculo en todo momento, haciendo la direccin sensible al mando. Como hemos visto hasta ahora la direccin asistida se divide en lo que hemos llamado direccin simple o mando mecnico y en el sistema de asistencia a la direccin o mando hidrulico. Dispositivo de mando mecnico El mando mecnico esta formado por un mecanismo desmultiplicador de tornillo sinfn y tuerca. El husillo del sinfn (3), unido al rbol de la direccin, va apoyado, a travs del dispositivo elstico de la vlvula 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 mbolo de mando (1) unido a ella. El mbolo va unido, a su vez, a travs de una biela (5), a la manivela (6) que hace girar al eje (7) y al brazo de mando (8).

Dispositivo de mando hidrulico La vlvula de distribucin (figura inferior), situada en el interior del cuerpo central de la servodireccin, esta formada por una caja de vlvulas (1), en cuyo interior se desplaza una corredera (2) movida por el rbol de la direccin (3). Esta vlvula canaliza, segn la maniobra realizada en el volante, el aceite a presin hacia uno u otro lado del mbolo (4) de doble efecto. Mientras no se acta sobre el volante; las vlvulas se mantienen abiertas por estar situada la corredera en su posicin media. Esta posicin es

mantenida por un dispositivo elstico de regulacin por muelles (5), que tienen una tensin inicial apropiada a las caractersticas del vehculo. En esta posicin el aceite tiene libre paso de entrada y salida por el interior del distribuidor sin que realice presin alguna sobre las caras del mbolo.

Al girar el volante para tomar una curva, es necesario vencer previamente la fuerza de resistencia que oponen los muelles para actuar las vlvulas; esto hace que, para maniobras que requieren poco esfuerzo sobre el volante, las vlvulas no actan, realizandose la maniobra con el dispositivo mecnico sin intervencin del mecanismo de asistencia. Vencido ese pequeo esfuerzo, y para mayores maniobras con el volante, las vlvulas actan desplazandose en uno u otro sentido y contando el paso de aceite a presin en una de las caras del mbolo. La presin del aceite sobre la otra cara del mbolo 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 vlvulas, as como el paso de aceite al lado correspondiente del mbolo. El aceite sin presin, desalojado por el mbolo es expulsado a travs de la vlvula correspondiente nuevamente al depsito.

La presin de aceite necesaria en cada maniobra es regulada automticamente en funcin del esfuerzo de reaccin necesario para hacer girar las ruedas del vehculo. Este esfuerzo de reaccin depende de la carga que gravita sobre las ruedas del estado de los neumticos y de la velocidad del vehculo en el momento de efectuarse la maniobra. Para cada presin de maniobra, que oscila de 0 a 70 kg/cm2, se produce un autoequilibrio en las vlvulas que regulan con su mayor o menor

paso de aceite la presin necesario. En el interior del cuerpo de vlvulas, y situada entre los conductos de entrada y salida de aceite, hay instalada una vlvula de seguridad que, en caso de avera en el sistema hidrulico, establece automticamente la circulacin continua de aceite sin transmitir presin de uno al otro lado del mbolo. Con esto se anula el peligro de bloqueo en la direccin y se permite la conduccin mecnica sin la ayuda de la servo-direccin. Dada la misin que cumple esta vlvula, esta prevista de forma que, ni por desgaste no por causa accidental, pueda anularse su funcionamiento.

Bomba de presin 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 prcticamente constante a cualquier rgimen de funcionamiento por medio de unos limitadores de caudal y presin situados en el interior de la misma.

El limitador o regulador de caudal est formado por una vlvula de pistn (1) y un resorte tarado (2), intercalados entre la salida de la cmara de presin y el difusor de la bomba; hace retornar el caudal sobrante al circuito de entrada. El limitador de presin esta formado por una vlvula de asiento cnico 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 efecta por una polea y correas trapeciales acopladas a la transmisin del motor.

Servodireccin hidrulica coaxial Esta servodireccin se caracteriza por llevar el sistema de accionamiento hidrulico (cilindro de doble efecto) independiente del mecanismo desmultiplicador, aplicando el esfuerzo de servoasistencia. coaxialmente, es decir, en p