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Servodirección hidráulica de asistencia variable

Este sistema permite adaptar la tasa de asistencia a la velocidad del vehículo, o lo que es lo mismo varia el esfuerzo que hay que hacer sobre el volante dependiendo de la velocidad del vehículo y del valor de fricción, esfuerzo rueda-suelo. Haciendo variar el esfuerzo que hay que hacer en el volante según la velocidad, este sistema de dirección tiene dos fases de funcionamiento:

• Cuando el vehículo esta parado o circulando a muy baja velocidad, la tasa de asistencia tiene que ser grande para facilitar las maniobras cuando mas falta hace.
• Cuando el vehículo aumenta la velocidad la tasa de asistencia tiene que ir disminuyendo progresivamente, endureciendo la dirección, con el fin de ganar en precisión de conducción y en seguridad.

El sistema toma los componentes de base de la dirección asistida clásica con:

• Cilindro hidráulico de doble efecto integrado en el cárter o caja de dirección.
• Depósito.
• Bomba de alta presión y regulador de presión (caudal).
• Válvula distribuidora rotativa.
• Canalizaciones.

A los anteriores se les viene añadir los elementos siguientes:

• Regulador de caudal integrado en el cárter de la válvula rotativa y constituido por un elemento de regulación cuyos desplazamientos están controlados por un motor eléctrico paso a paso o también por un convertidor electrohídraulico..
• Un calculador electrónico situado bajo el asiento del pasajero que pilota el motor paso a paso, la velocidad se le transmite por medio de dos captadores, uno mecánico y otro electrónico.

Un sistema de dirección con asistencia variable es el Servotrónic ZF

Estructura del Servotrónic ZF
Los componentes mas importantes son:

• El depósito
• La bomba hidráulica con regulador de presión (caudal)
• Mecanismo de dirección con caja de válvulas (válvulas distribuidoras)
• Velocímetro controlado electrónicamente
• Módulo de servodirección (calculador electrónico)
• Convertidor electrohidráulico

La caja de válvulas contiene:

• Barra de torsión
• Distribuidor giratorio
• Manguito de control
• Embolo de reacción

Funcionamiento del Servotrónic ZF

• Funcionamiento sin señal de velocidad:
  La barra de torsión (10) va unida por su parte superior al distribuidor giratorio (12) y por su parte inferior al piñón propulsor (20) y el casquillo de control (13).
  Al mover el volante se gira el distribuidor rotativo (12) conjuntamente con el piñón propulsor (20), el casquillo de control (13) y el émbolo de reacción (8) en la caja de válvula (23). Mediante el par de giro transmitido por la columna de la dirección se deforma la barra de torsión (10) en la sección elástica. Con ello se produce un desplazamiento radial del distribuidor giratorio (12) hacia el manguito de control (13). El liquido hidráulico que proviene de la bomba se dirige al lado correspondiente del émbolo de trabajo (24) en el mecanismo de la dirección.
  El émbolo de reacción (8) permanece desactivado.
• Funcionamiento con señal de velocidad:
  La carga del émbolo de trabajo (24) permanece inalterada.
  El módulo de servodirección (calculador) recibe una señal de tensión procedente del velocímetro electrónico (1) y somete el convertidor de par electrohidráulico (3) a una corriente, cuya intensidad corresponde a la velocidad de marcha momentánea. En correspondencia a dicha intensidad de corriente se abre la válvula del convertidor de par electrohidráulico (3) y libera los canales hidráulicos hacia el émbolo de reacción (8).
  El émbolo de reacción (8) va unido hacia el interior con el distribuidor giratorio (12) mediante tres guías esféricas dispuestas axialmente. Hacia el exterior van unido el manguito de control (13) mediante una rosca esférica de cuatro filetes.
  El movimiento axial del émbolo de reacción (8), provocado por la carga de liquido hidráulico, es transformado en un movimiento radial por la rosca esférica, el cual obra en sentido contrario al desplazamiento radial del distribuidor giratorio (12).
  En la caja de válvulas (23) se encuentra de válvula de limitación de reacción (4), que tiene la función de limitar la presión sobre el émbolo de reacción (8) y hacer retomar el liquido hidráulico sobrante.

  

  

 

El fabricante Mercedes Benz utiliza una dirección de asistencia variable a la que denomina servodirección "paramétrica" (PML) y la monta en serie en los vehículos de la clase S. Este sistema utiliza las señales de velocidad que proporcionan los sensores del numero de revoluciones del ABS o por los sensores del ASR. Otra señal de velocidad utilizada es la que proporciona un transmisor inductivo colocado en la caja de cambios. Mediante la información de velocidad proporcionada por estos sensores, el calculador o módulo electrónico utilizando un campo característico que tiene en memoria, proporciona una señal de control que gobierna una válvula proporcional que se encuentra en la caja de la dirección. Esta válvula según la intensidad de la corriente eléctrica que le proporciona el calculador, controla una "corredera reguladora", que a su vez controla la presión diferencial en las superficies frontales de la "corredera de mando". La fuerza manual a aplicar por el conductor a velocidades superiores a 80 km/h es aproximadamente de 5 Nm (newton por metro); para velocidades inferiores, la fuerza manual sobre el volante se reduce de forma que durante las maniobras de estacionamiento es de aproximadamente 2 Nm.
Si existe algún fallo en el sistema electrónico de asistencia de la dirección, se desconecta la función que depende de la velocidad del vehículo, pero se conserva la servoasistencia en función del valor de la fricción, esfuerzo rueda-suelo.