sistema de dirección asistida

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Sistema de direccion asistida electricamente

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Sistema de DireccinDireccin electromecnica de asistencia variableEn estos ltimos aos se esta utilizando cada vez mas este sistema de direccin, denominadadireccin elctrica. La direccin elctrica se empez a utilizar en vehculos pequeos (utilitarios) pero ya se esta utilizando en vehculos del segmento medio, como ejemplo: la utilizada por el Renault Megane.En este tipo de direccin se suprime todo el circuito hidrulico formado por la bomba de alta presin, depsito, vlvula distribuidora y canalizaciones que formaban parte de las servodirecciones hidrulicas. Todo esto se sustituye por un motor elctrico que acciona una reductora (corona + tornillo sinfn) que a su vez mueve la cremallera de la direccin.Sus principalesventajasson: Se suprimen los componentes hidrulicos, como la bomba de aceite para servoasistencia, entubados flexibles, depsitos de aceite y filtros Se elimina el lquido hidrulico Reduccin del espacio requerido, los componentes de servoasistencia van instalados y actan directamente en la caja de la direccin. Menor sonoridad Reduccin del consumo energtico. A diferencia de la direccin hidrulica, que requiere un caudal volumtrico permanente, la direccin asistida electromecnica solamente consume energa cuando realmente se mueve la direccin. Con esta absorcin de potencia en funcin de las necesidades se reduce tambin el consumo de combustible (aprox. 0,2 L cada 100 km) Se elimina el complejo entubado flexible y cableado. El conductor obtiene una sensacin ptima al volante en cualquier situacin, a travs de una buena estabilidad rectilnea, una respuesta directa, pero suave al movimiento del volante y sin reacciones desagradables sobre pavimento irregular.Como se puede ver, este sistema de direccin se simplifica y es mucho mas sencillo que los utilizados hasta ahora.Susinconvenientesson:Estar limitado en su aplicacin a todos los vehculos (limitacin que no tiene el sistema de direccin hidrulica) ya que dependiendo del peso del vehculo y del tamao de las ruedas, este sistema no es valido. A mayor peso del vehculo normalmente mas grandes son las ruedas tanto en altura como en anchura, por lo que mayor es el esfuerzo que tiene que desarrollar el sistema de direccin, teniendo en cuenta que en las direcciones elctricas todo la fuerza de asistencia la genera un motor elctrico, cuanto mayor sea la asistencia a generar por la direccin, mayor tendr que ser el tamao del motor, por lo que mayor ser la intensidad elctrica consumida por el mismo.Un excesivo consumo elctrico por parte del motor elctrico del sistema de direccin, no es factible, ya que la capacidad elctrica del sistema de carga del vehculo esta limitada. Este inconveniente es el que impide que este sistema de direccin se pueda aplicar a todos los vehculos, ya que por lo dems todo son ventajas.Estructura y componentes

En la direccin asistida electromecnica cuenta con doble pin. Se aplica la fuerza necesaria para el mando de la direccin a travs de uno de los piones llamado "pin de direccin" y a travs del otro pin llamado "pin de accionamiento". El pin de direccin transmite los pares de direccin aplicados por el conductor y el pin de accionamiento transmite, a travs de un engranaje de sin fin, el par de servoasistencia del motor elctrico para hacer el gobierno de la direccin mas fcil..Este motor elctrico con unidad de control y sistema de sensores para la servoasistencia de la direccin va asociado al segundo pin. Con esta configuracin est dada una comunicacin mecnica entre el volante y la cremallera. De esa forma se sigue pudiendo dirigir mecnicamente el vehculo en caso de averiarse el servomotor.

Funcionamiento1. El ciclo de servoasistencia de direccin comienza al momento en que el conductor mueve el volante.2. Como respuesta al par de giro del volante se tuerce una barra de torsin en la caja de direccin. El sensor de par de direccin (situado en la caja de direccin) capta la magnitud de la torsin e informa sobre el par de direccin detectado a la unidad de control de direccin asistida.3. El sensor de ngulo de direccin, informa sobre el ngulo momentneo y el sensor de rgimen del rotor del motor elctrico informa sobre la velocidad actual con que se mueve el volante.4. En funcin del par de direccin, la velocidad de marcha del vehculo, el rgimen del motor de combustin, el ngulo de direccin, la velocidad de mando de la direccin y las curvas caractersticas implementadas en la unidad de control, sta calcula el par de servoasistencia necesario para el caso concreto y excita correspondientemente el motor elctrico.5. La servoasistencia a la direccin se realiza a travs de un segundo pin que acta paralelamente sobre la cremallera. Este pin es accionado por un motor elctrico. El motor ataca hacia la cremallera a travs de un engranaje de sin fin y un pin de accionamiento y transmite as la fuerza de asistencia para la direccin.6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y el par de servoasistencia constituye el par eficaz en la caja de direccin para el movimiento de la cremallera.

Funcionamiento de la direccin al aparcar1. El conductor gira bastante el volante para poder aparcar.2. La barra de torsin se tuerce. El sensor del par de direccin detecta la torsin e informa a la unidad de control de que se est aplicando al volante un par de direccin intenso.3. El sensor de ngulo de direccin avisa que hay un ngulo de direccin pronunciado y el sensor de rgimen del rotor informa sobre la velocidad del mando actual de la direccin.4. Previo anlisis de las magnitudes correspondientes al par de direccin, la velocidad de marcha del vehculo de 0 km/h, el rgimen del motor de combustin, el pronunciadongulo de direccin, la velocidad de mando de la direccin y, en funcin de las curvas caractersticas implementadas en la unidad de control para v = 0 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar un intenso par de servoasistencia y excita correspondientemente el motor elctrico.5. En las maniobras de aparcamiento se aporta de ese modo la servoasistencia mxima para la direccin a travs del segundo pin que acta paralelamente sobre la cremallera.6. La suma del par aplicado al volante y el par de servoasistencia mximo viene a ser el par eficaz en la caja de direccin para el movimiento de la cremallera en maniobras deaparcamiento.

Funcionamiento de la direccin circulando en ciudad1. El conductor mueve el volante al recorrer una curva en trfico urbano.2. La barra de torsin se tuerce. El sensor de par de direccin detecta la torsin y avisa a la unidad de control de que hay un par de direccin, de mediana intensidad, aplicado al volante de la direccin.3. El sensor de ngulo de direccin avisa que hay un ngulo de direccin de mediana magnitud y el sensor de rgimen del rotor informa sobre la velocidad momentnea con que se mueve el volante.4. Previo anlisis del par de direccin de mediana magnitud, la velocidad de marcha del vehculo de 50 km/h, el rgimen del motor de combustin, un ngulo de direccin de mediana magnitud y la velocidad con que se mueve el volante, as como en funcin de las curvas caractersticas implementadas en la unidad de control para v = 50 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar un par de servoasistencia de mediana magnitud y excita correspondientemente el motor elctrico.5. Al recorrer una curva se produce as una servoasistencia de mediana magnitud para la direccin a travs del segundo pin, que acta paralelamente sobre la cremallera.6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y el par de servoasistencia de mediana magnitud viene a ser el par eficaz en la caja de la direccin para elmovimiento de la cremallera al recorrer una curva en el trfico urbano.

Funcionamiento de la direccin circulando en autopista1. Al cambiar de carril, el conductor mueve el volante en pequea magnitud.2. La barra de torsin se tuerce. El sensor de par de direccin detecta la torsin y avisa a la unidad de control de que est aplicado un leve par de direccin al volante.3. El sensor de ngulo de direccin avisa que est dado un pequeo ngulo de direccin y el sensor de rgimen del rotor avisa sobre la velocidad momentnea con que se acciona el volante.4. Previo anlisis del par de direccin de baja magnitud, la velocidad de marcha del vehculo de 100 km/h, el rgimen del motor de combustin, un pequeo ngulo de direccin y la velocidad con que se acciona el volante, y en funcin de las curvas caractersticas implementadas en la unidad de control para v = 100 km/h, la unidad de control determina la necesidad de aportar ya sea un par de direccin leve o no aportar ningn par de direccin, y excita correspondientemente el motor elctrico.5. Al mover la direccin circulando en autopista se realiza de esta forma la servoasistencia de baja magnitud o bien no se aporta ninguna servoasistencia a travs del segundo pin que acta paralelamente sobre la cremallera.6. La suma compuesta por el par de giro aplicado al volante y un mnimo par de servoasistencia viene a ser el par eficaz para el movimiento de la cremallera en un cambio de carril.

Funcionamiento de la direccin en "retrogiro activo"1. Si el conductor reduce el par de direccin al circular en una curva, la barra de torsin se relaja correspondientemente.2. En combinacin con el descenso del par de direccin, teniendo en cuenta el ngulo de direccin y la velocidad con que se acciona el volante, el sistema calcula una velocidadterica para el retrogiro y la compara con la velocidad de mando de la direccin. De ah se calcula el par de retrogiro.3. La geometra del eje hace que se produzcan fuerzas de retrogiro en las ruedas viradas. Las fricciones en el sistema de la direccin y del eje suelen hacer que las fuerzas deretrogiro sean demasiado bajas como para poder devolver las ruedas a su posicin de marcha recta.4. Previo anlisis del par de direccin, la velocidad de marcha del vehculo, el rgimen del motor de combustin, el ngulo de direccin y la velocidad con que se gira el volante, as como en funcin de las curvas c