dirección asistida
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Descripción de las direcciones asistidasTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD MAYOR
DE SAN SIMON
FPVA
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COCHABAMBA BOLIVIA
Ing. Roger Reinaldo Montecinos R.
DIRECCIÓN ASISTIDA
SISTEMAS 32
SERVODIRECCIÓN
29/09/2015
Ing. Roger Reinaldo Montecinos R.
Cochabamba - Bolivia
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.
DIRECCIÓN ASISTIDA
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.
DIRECCIÓN ASISTIDA
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
por un motor eléctrico (dirección eléctrica).
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA
SERVODIRECCIÓN
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.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA
SERVODIRECCIÓN
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.
DESVENTAJAS E INCONVENIENTES
DE LA SERVODIRECCIÓN
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.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
Para facilitar al conductor la ejecución de las maniobras con el vehículo, se
emplean las servo-direcciones o direcciones asistidas, que tienen como
misión el ayudar al conductor a orientar en la dirección deseada las ruedas
directrices, ayuda que es imprescindible en camiones pesados y autobuses.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
Las exigencias que se ponen a la dirección también son
numerosas:
Una desmultiplicación grande para facilitar el giro del volante.
Una desmultiplicación pequeña para proporcionar respuestas
rápidas.
Buena estabilidad, para que el vehículo tienda por sí mismo a
seguir en línea recta, pero sin que la dirección oponga
demasiada resistencia.
Amortiguar las fuerzas que actúan sobre las ruedas de modo
que el conductor no pierda la sensación de contacto con el
camino, pero sin necesidad de parar cada irregularidad con el
volante.
Ocasionar los menos daños posibles al conductor en caso de
colisión.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
Para conseguir esta ayuda puede utilizarse como fuente de energía la
proporcionada por: vacío de la admisión, aire comprimido o fuerza
hidráulica.
De estas tres fuentes de energía, la del vacío de la admisión es muy poco
usada; el aire comprimido, queda limitado su empleo a los vehículos que lo
utilizan para el mando de los frenos; la hidráulica es la más empleada.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
Hay dos sistemas básicos de dirección que utilizan presión hidráulica para
disminuir el esfuerzo requerido por el manejo.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
La dirección hidráulica integral aplica la presione dentro de la caja de la
dirección; se usa en la mayoría de los automóviles grandes.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
La caja de la dirección hidráulica integral es similar a la caja de la dirección
de bolas recirculares, salvo que la primera se llena con aceite especial. La
cremallera de tuerca de bolas divide la caja en dos cámaras y funciona
como un pistón movido por presión hidráulica.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
Al mover el volante, el eje de la dirección hace funcionar en la caja un
válvula de control, que abre o cierra los conductos que llevan el aceite a la
cámara correspondiente y que regresa al depósito el exceso.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
El otro sistema, la dirección hidráulica conectada al varillaje, tiene un cilindro
separado, para aplicar la presión directamente en el varillaje.
DIRECCIÓN ASISTIDA HIDRÁULICA
Sus ventajas es que pueden adaptarse con pocas modificaciones, a un
sistema de dirección manual; esto es más fácil y menos costoso que
cambiar toda la caja de la dirección.
La dirección de cremallera y piñón también puede ser hidráulica. Una brida
actúa como pistón en la cremallera y recibe la presión hidráulica en ambos
lados.
Las bombas utilizadas en las direcciones asistidas hidráulicas son de
desplazamiento positivo. En muchas instalaciones la bomba y el depósito
donde va el líquido del circuito hidráulico (normalmente es un aceite) forman
un único conjunto montado junto al motor. La bomba recibe la potencia del
motor mediante una correa.
Cabe la posibilidad de colocar el depósito; Si se coloca en otro lugar, hay
que asegurar unas buenas características de caudal en el circuito debido a
posibles pérdidas de presión.
LA BOMBA Y EL DEPÓSITO
La bomba de la dirección hidráulica se impulsa por una banda conectada al
motor. La válvula de desahogo de presión, situada en la bomba, protege el
sistema contra presiones excesivas cuando el motor gira a alta velocidad.
SERVODIRECCIÓN
Este sistema consiste en un circuito por el que circula aceite impulsado 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
acciona todo el sistema mecánico.
DIRECCION
ASISTIDA
HIDRAULICAMENTE
SISTEMA INTEGRAL
PIÑON Y CREMALLERA
COMPARACIÓN SISTEMAS DE
DIRECCIÓN
Paralelogramo
Piñon y cremallera
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Cremallera
Piñon
SISTEMAS PIÑÓN Y CREMALLERA
SALIDAS CENTRALES
DA MENOS SENSACIÓN DEL CAMINO
SISTEMAS PIÑÓN Y CREMALLERA
MAS LIGERO QUE SISTEMA
DEL PARALELOGRAMO
DA MÁS SENSACIÓN DEL
CAMINO
SALIDAS CENTRALES
ESQUEMA HIDRAULICO TIPICO EN
SISTEMAS DE PIÑON Y CREMALLERA
COMPONENTES SISTEMA
PIÑON Y CREMALLERA
SISTEMA DE DIRECCION ASISTIDA
Bomba de
dirección
asistida
Fluido a
presión de la
dirección
Retorno del
fluido
Válvula
Fluido de
retorno
DESPIECE
OPERACIÓN PIÑÓN Y CREMALLERA
¿Qué hace la barra de torsión?
Controla la ayuda hidráulica
basada a pedido
VIDEO D/H CELEBRITY
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA" DE ASISTENCIA
VARIABLE
Principio de Funcionamiento:
Un motor eléctrico produce un par de asistencia en función del esfuerzoejercido sobre el volante por el conductor. Este par de asistencia es aplicadoa las ruedas por el intermedio de la cremallera y es modificadopermanentemente por las leyes de control, para reducir el esfuerzo de girodel conductor.
Las leyes de control de una dirección asistida eléctrica comportan, ademásde la asistencia principal, un retorno activo del volante, una compensación dela carga que pesa sobre la columna de dirección, denominada tambiéncompensación de inercia y una amortiguación comparable a la de unadirección con asistencia hidráulica.
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA"
Asistencia principal:
Para calcular el par que el motor eléctrico debe proporcionar, la unidadelectrónica de la dirección asistida tiene en cuenta el par ejercido sobre elvolante y la velocidad del vehículo, estando estas dos magnitudes físicasmedidas respectivamente por el captador de par de giro y el captador develocidad.
Para alimentar el motor eléctrico, el mando de potencia del calculadorelectrónico produce una corriente eléctrica de asistencia que corresponde alpar calculado.
De la misma manera, la dirección puede estar muy asistida a baja velocidadpara facilitar las maniobras, y netamente más dura a alta velocidad paramantener la trayectoria.
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA"
Retorno activo:
Cuando el conductor suelta el volante a la salida de una curva, ladirección asistida eléctrica ejerce un par de retorno, que alinea lasruedas más rápidamente.
Este par de retorno, denominado también retorno activo, dependeevidentemente del ángulo de giro de las ruedas y de la velocidad delvehículo.
El calculador determina el par de retorno (o corriente de retorno) enfunción del ángulo de giro para una velocidad dada, a menos que segraben un conjunto de valores en su memoria.
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA"
Compensación de inercia:
A causa de la masa que el motor eléctrico añade a la dirección, ésta esmenos ligera. Para compensar la falta de reacción, hace falta girar el volantemás rápido suministrando antes corriente eléctrica al motor: es lacompensación de inercia.
Cuando el conductor gira rápidamente el volante (de 0 a 20 grados) paraevitar un obstáculo, la compensación de inercia interviene en función de lavelocidad del vehículo y de la velocidad de rotación del motor eléctrico.
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA"
Amortiguación:
Entre los sistemas de seguridad con que cuenta una asistencia eléctrica, laamortiguación permite evitar el eventual fenómeno de embalamiento de laasistencia. El par de amortiguación (o corriente eléctrica de amortiguación)está calculado en una cartografía memorizada en el calculador.
Sólo queda a continuación quitarle al motor eléctrico la corriente deamortiguación, que aumenta, por supuesto, con la velocidad de giro y lavelocidad del vehículo.
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA" DE ASISTENCIA
VARIABLE
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
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA" DE ASISTENCIA
VARIABLE
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA" DE ASISTENCIA
VARIABLE
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA" DE ASISTENCIA
VARIABLE
DIRECCIÓN "ELÉCTRICA" DE ASISTENCIA
VARIABLE
PRACTICA
1) ¿Por qué se utiliza sistemas de dirección asistidas?
2) ¿Para conseguir ayuda en los sistemas de dirección que fuente deenergía se utiliza?
3) ¿Por qué se utiliza sistemas de dirección asistidas?
4) Indique cuatro componentes principales del sistema de direcciónhidráulica.
5) Indique los dos tipos de sistemas de dirección hidráulica.
6) ¿A qué se llama dirección hidráulica integral?
7) ¿A qué se llama la dirección hidráulica conectada al varillaje?
8) ¿Cómo funciona la dirección hidráulica conectada a la cremallera ypiñón?
9) ¿Explique el funcionamiento de la dirección hidráulica conectada a lacaja de dirección de bolas recirculantes?
PRACTICA
10) ¿Qué tipos de bombas utilizan los sistemas de dirección hidráulica?
11) ¿Cómo son movidos las bombas de los sistemas de dirección hidráulica?
12) ¿Qué tipos de seguridad utilizan las bombas hidráulicas de los sistemasde dirección hidráulica?
13) Describa en forma breve lo que ocurre en el sistema de direcciónhidráulica cuando se gira el volante.
14) ¿A qué se llama la dirección eléctrica de asistencia variable?
15) Describa el funcionamiento del sistema de dirección eléctrica deasistencia variable
16) ¿En un gráfico ilustre las partes del sistema de dirección electica deasistencia variable?
17) Describa lo que ocurre en el sistema de dirección eléctrica variablecuando se gira el volante.
18) ¿Qué elementos de control tiene un sistema de dirección eléctrica deasistencia variable?
