Durante la conducción, el automóvil necesita cambiar su dirección con frecuencia según la voluntad del conductor, lo que se conoce como dirección. En los vehículos con ruedas, la dirección se logra mediante un conjunto de mecanismos especialmente diseñados que hacen que las ruedas (volantes) del eje de dirección (generalmente el eje delantero) se desvíen un cierto ángulo con respecto al eje longitudinal del vehículo. Cuando el automóvil circula en línea recta, el volante suele verse afectado por la fuerza de interferencia lateral de la superficie de la carretera y se desvía automáticamente para cambiar la dirección. En ese momento, el conductor también puede usar este mecanismo para desviar el volante en la dirección opuesta y así restablecer la dirección original. Este conjunto de mecanismos especiales utilizados para cambiar o restablecer la dirección se denomina sistema de dirección del automóvil. Por lo tanto, la función del sistema de dirección es garantizar que el automóvil pueda dirigirse y conducirse según la voluntad del conductor. [1]
Principio de construcción de la edición de la transmisión
Los sistemas de dirección de los automóviles se dividen en dos categorías: sistemas de dirección mecánica y sistemas de dirección asistida.
Sistema de dirección mecánica
El sistema de dirección mecánica utiliza la fuerza física del conductor como energía de dirección, y todas las piezas que transmiten la fuerza son mecánicas. Este sistema consta de tres partes: el mecanismo de control de la dirección, la caja de dirección y el mecanismo de transmisión de la dirección.
La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de la composición y disposición del sistema de dirección mecánica. Cuando el vehículo gira, el conductor aplica un par de dirección al volante 1. Este par se transmite a la caja de dirección 5 a través del eje de dirección 2, la junta universal de dirección 3 y el eje de transmisión de dirección 4. El par amplificado por la caja de dirección y el movimiento tras la desaceleración se transmiten al brazo basculante de dirección 6, y luego al brazo de la mangueta de dirección 8, fijado a la mangueta de dirección izquierda 9, a través de la barra recta de dirección 7, de modo que la mangueta de dirección izquierda y la mangueta de dirección izquierda que soporta se desvían. Para desviar la mangueta de dirección derecha 13 y la mangueta de dirección derecha que soporta en los ángulos correspondientes, también se proporciona un trapecio de dirección. El trapecio de dirección está compuesto por brazos trapezoidales 10 y 12 fijados a las manguetas de dirección izquierda y derecha, y una barra de acoplamiento de dirección 11 cuyos extremos están conectados a los brazos trapezoidales mediante rótulas.
Figura 1. Diagrama esquemático de la composición y disposición del sistema de dirección mecánica.
Figura 1. Diagrama esquemático de la composición y disposición del sistema de dirección mecánica.
El conjunto de componentes y piezas, desde el volante hasta el eje de transmisión de la dirección, pertenece al mecanismo de control de la dirección. El conjunto de componentes y piezas (excluyendo las manguetas) desde el balancín de dirección hasta el trapecio de dirección pertenece al mecanismo de transmisión de la dirección.
sistema de dirección asistida
El sistema de dirección asistida utiliza tanto la fuerza física del conductor como la potencia del motor para generar la energía necesaria para girar el volante. En circunstancias normales, el conductor solo aporta una pequeña parte de la energía requerida para la dirección, mientras que la mayor parte la proporciona el motor a través del sistema de dirección asistida. Sin embargo, cuando este sistema falla, el conductor debería poder girar el volante de forma independiente. Por lo tanto, el sistema de dirección asistida se compone de un conjunto de dispositivos de dirección asistida que complementan el sistema de dirección mecánica.
En vehículos pesados con una masa total máxima superior a 50 toneladas, si falla la dirección asistida, la fuerza que el conductor aplica al pivote de dirección a través del sistema de transmisión mecánica no es suficiente para girar el volante y lograr la dirección. Por lo tanto, la dirección asistida de estos vehículos debe ser especialmente fiable.
Figura 2 Diagrama esquemático de la composición del sistema de dirección asistida hidráulica.
Figura 2 Diagrama esquemático de la composición del sistema de dirección asistida hidráulica.
La figura 2 muestra un diagrama esquemático de la composición de un sistema de dirección asistida hidráulica y la disposición de las tuberías del dispositivo. Los componentes del dispositivo de dirección asistida son: un depósito de aceite de dirección 9, una bomba de aceite de dirección 10, una válvula de control de dirección 5 y un cilindro de dirección 12. Cuando el conductor gira el volante 1 en sentido antihorario (dirección a la izquierda), el balancín de dirección 7 impulsa la biela recta de dirección 6 hacia adelante. La fuerza de tracción de la biela recta actúa sobre el brazo de la mangueta de dirección 4 y se transmite al brazo trapezoidal 3 y a la biela de dirección 11, de modo que se mueven hacia la derecha. Al mismo tiempo, la biela recta de dirección también acciona la válvula deslizante en la válvula de control de dirección 5, de manera que la cámara derecha del cilindro de dirección 12 se conecta al depósito de aceite de dirección con presión superficial de líquido cero. El aceite a alta presión de la bomba de aceite 10 entra en la cavidad izquierda del cilindro de dirección asistida, de modo que la fuerza hidráulica hacia la derecha que actúa sobre el pistón de dicho cilindro se transmite a la barra de acoplamiento 11 a través de la varilla de empuje, provocando su desplazamiento hacia la derecha. De esta forma, un pequeño par de dirección aplicado por el conductor al volante puede superar el par de resistencia que ejerce el suelo sobre este.
