La dirección asistida no es sólo un elegante engranaje de piñón y cremallera. Se basa en un conjunto específico de componentes para traducir los movimientos de la mano en un giro real de la rueda. En el corazón del sistema hidráulico se encuentra la bomba. Sin él, estás levantando todo el peso del coche con las muñecas.
La bomba de paletas rotativas
La mayoría de los sistemas hidráulicos utilizan una bomba de paletas giratorias. Es una mecánica simple. Una cámara ovalada alberga un rotor con paletas retráctiles. El motor impulsa esta bomba a través de un sistema de correa y polea, manteniéndola girando.
A medida que esas paletas giran, realizan un truco hidráulico básico. Succionan líquido de la línea de retorno a baja presión. Luego, fuerzan ese mismo fluido a salir por la salida a alta presión. Este fluido presurizado hace el trabajo pesado cuando gira la rueda.
El caudal está directamente relacionado con la velocidad del motor. La bomba debe tener un tamaño que proporcione suficiente asistencia cuando el motor está en ralentí. Eso crea un extraño problema de eficiencia.
Cuando conduces a velocidades de autopista, el motor gira más rápido. La bomba empuja mucho más líquido del que realmente necesita el sistema de dirección. Se está trabajando demasiado.
Para evitar que el sistema explote bajo ese exceso de presión, hay una válvula de alivio de presión dentro de la bomba. Ventila el exceso de líquido cuando las velocidades aumentan demasiado. Esto protege los sellos y las mangueras de la sobretensión.
La mecánica de la detección de par
Se supone que la dirección asistida es un compañero, no un empujador. Es necesario que se active solo cuando realmente estás luchando contra la carretera, como durante la fase inicial de un giro. ¿Conducir recto? El sistema debería mantenerse al margen. Ahí es donde entra en juego la válvula giratoria. Es el sensor que determina cuándo tus manos están ejerciendo fuerza y cuándo simplemente están sosteniendo la línea.
El corazón de este mecanismo es una barra de torsión. Es una simple varilla de metal. Delgado. Rígido. Pero gíralo con torsión y cede. La parte superior se conecta al volante. La parte inferior se conecta al piñón o engranaje helicoidal. Esta configuración garantiza que el giro de la barra coincida con el torque que está aplicando. Gira más fuerte. La barra gira más. Es un vínculo mecánico directo entre los músculos y la carretera.
Dentro de la válvula giratoria, las cosas se vuelven precisas. El eje de dirección forma la parte interior de un conjunto de válvula de carrete. Está atornillado a la parte superior de esa barra de torsión. La parte inferior de la barra se conecta a la carcasa exterior de la válvula de carrete. Mientras tanto, la propia barra impulsa la salida del mecanismo de dirección. Ya sea un piñón o un tornillo sin fin, la rotación física se transfiere directamente.
Cuando empiezas a girar, esa barra de torsión no simplemente se dobla. Gira el carrete interior con respecto al exterior. El ángulo de esa rotación es el punto de datos. Escala directamente con el torque que estás aplicando.
¿Sin torsión? Sin asistencia. Las líneas hidráulicas permanecen equilibradas. Igual presión en ambos lados. Pero gire el carrete interior aunque sea una fracción y los puertos se abrirán. El fluido a alta presión corre hacia la línea correcta. Las ruedas reciben un empujón. Es elegante. Es mecánico. También es ineficiente.
Estamos desperdiciando energía manteniendo la bomba funcionando constantemente sólo para sentir un giro. A continuación, analizamos cómo la industria está solucionando ese desperdicio.
