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Aug 10, 2023

Volante y dirección asistida

Es 1956 y el volante de 20 pulgadas de diámetro de un Chevrolet Bel Air o un Ford Fairlane proporcionaba la palanca para girar las ruedas. Pero era especialmente difícil girar el volante cuando

Es 1956 y el volante de 20 pulgadas de diámetro de un Chevrolet Bel Air o un Ford Fairlane proporcionaba la palanca para girar las ruedas. Pero era especialmente difícil girar el volante cuando el vehículo estaba parado. Girar el volante requería una cierta cantidad de fuerza en la parte superior del cuerpo que Dios les dio a los camioneros de la época.

Cuando se introdujo el mecanismo de dirección de bola de recirculación Saginaw en el Cadillac de 1940, proporcionó un poco más de ventaja mecánica, pero aún era difícil girar el volante cuando el vehículo estaba detenido. Si los fabricantes de automóviles de la época querían vender más vehículos, especialmente a las nuevas amas de casa de los suburbios, tendrían que ser más fáciles de conducir y cambiar. Los vehículos premium, Cadillac, Lincoln y Chrysler, estaban añadiendo dirección asistida a sus listas de equipamiento estándar y opcional, pero seguían siendo los coches más caros en las salas de exposición de los concesionarios.

A principios de la década de 1960, la dirección asistida era una opción o estándar en todos los vehículos fabricados en Estados Unidos. A finales de los años 1960 y principios de los 1970, el gran volante todavía adornaba las columnas de dirección. El gran diámetro del volante hacía que la dirección asistida fuera muy sensible a las acciones a altas velocidades. Para reducir la sensibilidad de entrada, el diámetro del volante se hizo más pequeño. La mayoría de los vehículos actuales tienen un volante de 14 o 15 pulgadas.

La era de la dirección asistida Hay dos tipos de sistemas de dirección asistida convencionales. El primer tipo utiliza un cilindro hidráulico unido al enlace de arrastre y al chasis. Se adjunta una válvula de control al extremo del eslabón de arrastre que reemplaza el extremo de la barra de dirección y el actuador de la válvula está conectado mediante un eje cónico al brazo pitman.

El segundo tipo utiliza un cilindro hidráulico que es parte integral del mecanismo de dirección y está conectado a la tuerca de bolas de recirculación ubicada en el eje de dirección. La válvula de control rotativa está conectada a una barra de torsión que forma parte del eje de dirección. El cilindro hidráulico del mecanismo de dirección de piñón y cremallera es parte del engranaje de cremallera y la válvula de control está conectada mediante una barra de torsión al eje de dirección. En todos estos tipos de dirección asistida, la bomba entrega fluido a la válvula de control. La válvula de control abre un flujo presurizado hacia y desde el cilindro hidráulico.

La válvula de control responde directamente a la entrada del brazo pitman o del eje de dirección. La actuación de la válvula de control se basa en una entrada orientada a velocidades más lentas del vehículo donde se necesita más asistencia. Esta configuración hace que la dirección sea más sensible a velocidades más altas. En la década de 1980, se empezó a utilizar la modificación del flujo de la bomba al cilindro como método para reducir la sensibilidad a la alta velocidad. Este sistema de control se llama Orificio Variable Electrónico (EVO).

La válvula EVO está montada en la salida de la bomba de dirección asistida. La válvula utiliza un controlador electrónico para producir cambios de campo magnético en la bobina del solenoide de la válvula. El pasador de válvula unido a la válvula de orificio se extiende hacia la bobina del solenoide. El campo magnético generado por la bobina del solenoide empujará el pasador hacia la bobina. Esta acción de tracción regula el flujo a través de la válvula. La válvula y el controlador se pueden utilizar con sistemas de piñón y cremallera y convencionales.

Un controlador electrónico cambia el campo magnético en la bobina del solenoide enviando un voltaje modulado por ancho de pulso (PWM) a la bobina. El controlador ajusta el esfuerzo de dirección basándose en la velocidad del vehículo ingresada al controlador y la posición del volante. La entrada de velocidad del vehículo normalmente proviene del Módulo de control del motor (ECM).

La posición del volante proviene del sensor de velocidad del volante (HWSS). Mide la velocidad a la que se gira el volante y produce una señal de voltaje analógica variable al controlador. La señal variará de un voltaje alto a un voltaje bajo y volverá a un voltaje alto cuando el volante gire 180 grados. Una combinación de la velocidad del vehículo y la velocidad a la que se gira el volante producirá una señal PWM desde el controlador a la bobina del solenoide, variando la cantidad de asistencia.

Durante las maniobras de estacionamiento, cuando no hay entrada de velocidad del vehículo, la válvula de control del orificio no tiene campo magnético y proporciona un alto flujo de bomba para un bajo esfuerzo de dirección. A velocidades de autopista, el campo magnético de la válvula de control de orificio aumenta para reducir el flujo en proporción a la velocidad del vehículo para lograr un mayor esfuerzo de dirección y reducir la sensibilidad de entrada al volante. Cuando el controlador recibe tanto una entrada de velocidad del vehículo como una entrada HWSS. Aumentará el campo magnético para disminuir la presión y el flujo para proporcionar menos asistencia y aumentar el esfuerzo de dirección.

El HWSS tiene cuatro circuitos divisores de voltaje y un "limpiador" para la rueda del sensor. Los divisores de voltaje están construidos con un material resistivo sobre una película alimentada por una referencia de 5 voltios para formar cuatro elementos sensores de 90 grados. El limpiador tiene un contacto que se desplaza sobre la película resistiva y suministra la señal de salida al controlador. La señal varía de 0,5 a 4,5 voltios con más o menos 0,3 voltios. Por ejemplo: el sensor produce de 0,2 a 4,8 voltios cuando se gira el volante 90 grados. Luego, el sensor produce de 4,8 a 0,2 voltios durante los siguientes 90 grados de rotación del volante en la misma dirección. Cuando el volante se haya girado 360 grados, el voltaje habrá aumentado de 0,2 a 4,8, de 4,8 a 0,2, de 0,2 a 4,8 y de 4,8 a 0,2 voltios en un voltaje constante ascendente y descendente.

Modos de falla y efectos ¿Qué sucede cuando falla la bobina de la válvula EVO? La bomba de dirección asistida entregará toda la presión y el volumen al cilindro hidráulico. La dirección del vehículo será más sensible que cuando la válvula estaba operativa y existirá en todas las condiciones de conducción.

¿Qué sucede cuando la válvula falla en la posición cerrada? Dirigir el vehículo requerirá más esfuerzo ya que habrá poca o ninguna asistencia.

¿Qué sucede cuando falla un sensor? Cuando falla un sensor o una entrada, lo más probable es que se produzca una falla intermitente. Una interrupción intermitente de la entrada de velocidad del vehículo al controlador producirá un aumento en la asistencia eléctrica. Esta condición se puede detectar cuando el vehículo está en movimiento, ya que el volante es sensible a pequeñas acciones. El controlador está en modo de estacionamiento con la bomba brindando asistencia de dirección total.

Una interrupción intermitente del HWSS con el vehículo en movimiento producirá una asistencia eléctrica mínima. Esto se detectará como un aumento repentino en el esfuerzo de la dirección cuando el vehículo gira en una esquina.

Diagnóstico Algunos vehículos tendrán códigos de diagnóstico de problemas (DTC) para fallas de entrada y salida. Se enumeran códigos de problemas de diagnóstico genéricos de OBD II:

C0472 – Señal V baja del sensor de velocidad del volante de dirección;

C0473 – Señal V alta del sensor de velocidad del volante de dirección;

C0495 – Error de seguimiento de EVO;

C0498 – Circuito de alimentación del actuador de control de asistencia de dirección bajo;

C0499 – Circuito alto de alimentación del solenoide de control de asistencia de dirección;

C0503 – Circuito de retorno del solenoide de control de asistencia de dirección bajo; y

C0504 – Circuito de retorno del solenoide de control de asistencia de dirección alto.

Aquí es donde una herramienta de escaneo puede ayudar a diagnosticar rápidamente el problema. Otra herramienta valiosa es un multímetro digital que puede medir el ancho del pulso. Puede proporcionar información de diagnóstico y prueba de componentes. Algunas de las soluciones de diagnóstico y reparación más importantes pueden provenir de la información de servicio. Es posible que exista un boletín de servicio técnico que describa el estado y la reparación del vehículo. Aproveche todas sus opciones de diagnóstico antes de iniciar la reparación.