Componentes Principales de un Sistema de Dirección Asistida Eléctrica

1. Motor eléctrico: Proporciona la asistencia necesaria para girar el volante con facilidad, reduciendo el esfuerzo del conductor.
2. Unidad de Control Electrónico (ECU): Actúa como el cerebro del sistema, procesando la información de los sensores y determinando la cantidad óptima de asistencia que debe proporcionar el motor eléctrico.
3. Sensores de par: Detectan la fuerza aplicada por el conductor al volante y la dirección del giro, informando a la ECU para ajustar la asistencia adecuadamente.
4. Columna de dirección eléctrica: Conecta el volante con el sistema de dirección del vehículo, integrando componentes específicos para trabajar con la asistencia eléctrica.
5. Cremallera: Se conecta con el motor eléctrico para controlar la dirección de los ejes del vehículo.
6. Módulo o centralita: Recibe información de los sensores y envía señales al motor eléctrico para controlar la fuerza y dirección del movimiento.

Sistema de Dirección Electrohidráulica (EHPS)

El sistema EHPS (Electro-Hydraulic Power Steering) o dirección electrohidráulica combina las ventajas de una dirección controlada electrónicamente con un accionamiento hidráulico robusto. Su funcionamiento se basa en los siguientes principios:

1. Una unidad compacta de motor-bomba (MPU) suministra la presión hidráulica necesaria al cilindro de dirección.
2. El cilindro de dirección está dividido en dos cámaras por un pistón separador, lo que permite generar presión en la cámara correspondiente según la acción del conductor.
3. La asistencia varía dependiendo del ángulo de dirección y la velocidad del vehículo. A bajas velocidades y grandes ángulos de giro (como al aparcar), la MPU proporciona mayor presión, mientras que a altas velocidades en línea recta, la asistencia es menor.
4. El sistema funciona independientemente del motor de combustión, lo que reduce el consumo de combustible del vehículo.
5. La unidad MPU combina un motor eléctrico, una bomba de engranajes, un depósito para el líquido y la unidad de control en una sola carcasa.
6. Al recibir alimentación del sistema eléctrico del vehículo, el EHPS funciona de manera autónoma, sin necesidad de una bomba de dirección accionada por correa.

Esta configuración permite que el sistema EHPS proporcione asistencia en ambos sentidos de giro, ofreciendo una mayor comodidad en las maniobras y un comportamiento estable del vehículo en carretera.

Dirección Activa (AFS)

La dirección activa AFS (Active Front Steering) es un sistema avanzado de dirección que mejora el manejo, la maniobrabilidad y la seguridad del vehículo. Sus principales características y componentes son:

Características Principales

1. Relación de dirección variable: Ajusta la relación entre el giro del volante y el ángulo de las ruedas según la velocidad del vehículo.
2. Asistencia variable: Proporciona mayor asistencia a bajas velocidades y menor a altas velocidades.
3. Integración con sistemas de seguridad: Trabaja en conjunto con el control de estabilidad (ESC) para mejorar la seguridad activa.
4. Programabilidad: Permite ajustar la respuesta de la dirección según el modo de conducción (por ejemplo, deportivo o confort).

Componentes Principales

1. Engranajes planetarios: Ubicados en el eje de dirección, incluyen un engranaje epicicloidal conectado a un motor eléctrico.
2. Motor eléctrico: Controla la velocidad y dirección de rotación del engranaje epicicloidal.
3. Unidad de control electrónico: Analiza datos como el ángulo de giro, aceleración lateral y velocidad de guiñada para calcular la asistencia necesaria.
4. Sensores: Incluyen sensores de ángulo de giro del volante y de velocidad de guiñada.
5. Cremallera de dirección: Componente mecánico que mantiene la conexión directa entre el volante y las ruedas por seguridad.

El sistema AFS permite una conducción más cómoda y segura, reduciendo el esfuerzo del conductor en maniobras a baja velocidad y proporcionando mayor estabilidad a altas velocidades.

Dirección Electrohidráulica (EPHS)

La dirección electrohidráulica EPHS (Electro-Hydraulic Power Steering) es un sistema de asistencia a la dirección que combina el control electrónico con el accionamiento hidráulico. Sus principales características son:

1. Unidad compacta motor-bomba (MPU): Integra un motor eléctrico, una bomba de engranajes, un depósito de líquido y una unidad de control en una sola carcasa.
2. Funcionamiento independiente: Opera de forma autónoma del motor de combustión, alimentándose del sistema eléctrico del vehículo.
3. Asistencia variable: Ajusta la presión hidráulica según la velocidad del vehículo y el esfuerzo de dirección requerido.
4. Eficiencia energética: Consume menos energía que los sistemas hidráulicos convencionales con bomba accionada por correa.
5. Control electrónico: Una unidad de control ajusta el funcionamiento del motor eléctrico según las necesidades de asistencia.
6. Confort mejorado: Proporciona una dirección suave a bajas velocidades y firme a altas velocidades.
7. Ahorro de combustible: Al funcionar solo cuando es necesario, reduce el consumo de combustible del vehículo.

Sistema de Dirección Eléctrica (EPS)

La dirección eléctrica EPS (Electronic Power Steering) funciona mediante un sistema que combina componentes electrónicos y mecánicos para asistir al conductor en el giro del volante. Su funcionamiento se basa en los siguientes principios:

1. Detección de movimiento: Sensores en la columna de dirección detectan la posición, velocidad de giro y fuerza aplicada por el conductor al volante.
2. Procesamiento de datos: Una unidad de control electrónico (ECU) analiza la información de los sensores junto con datos como la velocidad del vehículo.
3. Asistencia eléctrica: Basándose en los datos procesados, la ECU comanda un motor eléctrico para proporcionar la asistencia necesaria.
4. Adaptación dinámica: El sistema ajusta la asistencia según las condiciones de conducción, ofreciendo mayor ayuda a bajas velocidades y menor a altas velocidades.

Tipos de Sensores en el Sistema EPS

Los sensores juegan un papel crucial en el funcionamiento del sistema EPS. Los dos tipos principales de sensores de torque utilizados son:

Sensores de Torque Sin Contacto

• Utilizan cambios en la magnetización para medir la dirección y la entrada de la dirección.
• Incorporan un rotor magnético con piezas polares que varían la tensión de salida.
• Son más resistentes al desgaste debido a la menor cantidad de piezas móviles.

Sensores de Torque de Contacto

• Emplean una barra de torsión conectada a un puente giratorio para medir la torsión.
• Utilizan escobillas de contacto para transferir la información de voltaje al módulo de control.
• Generalmente son una opción más económica, aunque más susceptibles al desgaste.

Además de estos, el sistema EPS también puede incluir:

• Sensores de posición de la columna de dirección
• Sensores de velocidad del vehículo
• Sensores de ángulo de giro

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