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Seguramente te has preguntado cómo es posible que un adulto sea capaz de dirigir, tan solo con el uso de sus manos, un auto que pesa 20 veces más que él. Hablamos de una invención que permitió al hombre mover 1500 kilogramos: los sistemas de dirección vehicular.
Actualmente, los sistemas de dirección son asistidos, ya que minimizan el esfuerzo para mover el volante.
En este artículo te contaremos todo lo que debes saber sobre uno de los sistemas de dirección asistida más importantes: el hidráulico. Descubrirás qué lo hace una de las grandes invenciones del siglo XX y cómo mantenerlo a punto para que puedas seguir manejando hacia tu destino preferido de manera segura.
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¿Qué es la dirección hidráulica?
Un sistema de dirección vehicular es el que permite que puedas girar tu auto en una u otra dirección. Aunque existen distintos tipos de sistemas de dirección, las partes básicas se mantienen iguales entre uno y otro: un volante, una barra o columna de la dirección, y una caja de dirección.
Al girar el volante, este movimiento es enviado a una barra de dirección conectada a la caja de dirección. Esta, por medio de diferentes engranajes, transmitirá el movimiento a las ruedas del eje delantero, lo que permitirá cambiar el rumbo de tu coche.
Inicialmente, los sistemas de dirección eran puramente mecánicos: solo se contaba con la fuerza que el conductor aplicaba al volante para poder hacer funcionar todo el mecanismo de dirección.
Afortunadamente, a mediados de 1920, los ingenieros y los científicos revolucionaron los sistemas de dirección e inventaron un nuevo sistema de dirección asistido.
Tipos de sistema de dirección
Te mencionamos que los sistemas de dirección estaban fundamentados en la fuerza bruta, o lo que se conoce como dirección mecánica. Imagina que para mover la llanta de tu auto tenías que girar, y girar, y girar, y, para cuando intentabas mover el volante por cuarta vez, terminabas empapado de sudor.
Los sistemas de dirección asistidos se desarrollaron para que conductores como tú realicen un esfuerzo menor en el giro del volante. Sin un sistema de dirección asistida, la tarea de mover o girar las llantas de tu carro sería de alta demanda energética.
Existen tres tipos de dirección asistida:
- Sistema hidráulico: usan una bomba hidráulica acoplada al motor del vehículo.
- Sistema electrohidráulico: mantiene el uso de la bomba hidráulica, pero el motor que la acciona es eléctrico.
- Sistema eléctrico: prescinde de la bomba hidráulica y solo usa un motor eléctrico para asistir en la dirección al coche y reducir el consumo de combustible.
¿Qué es un sistema de dirección hidráulica?
Los sistemas de dirección hidráulica utilizan un líquido para facilitar la rotación del volante. El movimiento de la llanta se logra gracias a la presión que genera el líquido cuando llega a la caja de dirección. Este fluye gracias a una bomba hidráulica, accionada por el motor del carro.
Breve historia de la creación de la dirección hidráulica
Fue en 1926 que el ingeniero Francis Davis logró instalar por primera vez un sistema hidráulico en un automóvil. Aun así, su aporte fue ignorado en la época.
En 1939, con la Segunda Guerra Mundial, la necesidad de conducir vehículos de guerra de manera más eficiente y rápida hizo que el sistema hidráulico adquiriera notoriedad y un uso masivo.
La revolución de este sistema comenzó realmente en 1951, cuando la empresa norteamericana Chrysler fabricó el modelo Imperial al dotarlo de un sistema como el que Davis había probado 25 años atrás. El resto es historia.
Beneficios de la dirección hidráulica
Sí, ha pasado más de medio siglo desde que los vehículos empezaron a utilizar este sistema, pero aun así sus beneficios siguen estando presentes en la modernidad.
Aquí te enumeramos los principales:
- Permite que puedas dirigir tu vehículo con el menor esfuerzo posible.
- Mejora el tiempo de reacción ante cambios bruscos de dirección o giros a bajas velocidades, cosa que no era posible con sistemas no asistidos.
¿Cómo funciona la dirección hidráulica?
Ya conoces los principios que rigen un sistema de dirección hidráulico. Pero ¿qué lo componen para que funcione de forma óptima y cómo trabajan estas partes en conjunto?
Un volante, una barra de dirección y una caja de dirección son las partes básicas de un sistema de dirección. Debemos agregar las siguientes partes si nuestro carro usa un sistema hidráulico.
- Fluido hidráulico.
- Tanque de reserva de fluido hidráulico.
- Bomba de dirección hidráulica.
- Válvula rotativa.
- Cámara hidráulica con pistón.
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Movimiento de líquido desde la bomba hidráulica
La bomba hidráulica va conectada al motor a través de una correa de servicio. Una vez que encendemos el auto, el motor hace funcionar la bomba, la cual extrae el líquido hidráulico del tanque de reserva. El líquido entra a baja presión, pero la acción mecánica de la bomba que transforma la energía mecánica en energía hidráulica hace que salga con alta presión.
Llegada a las válvulas rotativas
Una vez que el fluido ha sido presurizado, abandona la bomba hidráulica en dirección a la válvula rotativa.
La válvula rotativa tiene varios hoyos donde van conectadas mangueras que redirigen el líquido de vuelta a la bomba o en dirección a la caja de dirección, dependiendo de si queremos girar el volante o no.
Cuando decides girar el coche, la válvula dirigirá el líquido a la cámara hidráulica que se encuentra dentro de la caja de dirección y… ¡casi giramos!
Cámara hidráulica y caja de dirección
La caja de dirección funciona usualmente con un sistema de piñón y cremallera. Al añadirle la cámara hidráulica estamos asistiendo a este sistema para mover el volante sin mayor esfuerzo.
Esta cámara tiene un pistón hidráulico que la divide en dos partes iguales. El movimiento del pistón es lo que mueve el sistema de piñón y cremallera. Una vez que un lado de la cámara hidráulica se llena con cierto volumen de fluido se generará una diferencia de presión que moverá el pistón en la dirección que deseamos mover el carro.
Daños más comunes y mantenimiento
Este sistema no es perfecto. Puede presentar sus fallas de no aplicarse los mantenimientos requeridos para su buen funcionamiento, y poner en riesgo tu seguridad.
Las fallas que puede presentar incluyen las siguientes:
- Fugas del fluido hidráulico, el cual suele ser un aceite. Se hace notar si encuentras manchas de color ámbar o rosa debajo del coche.
- Rigidez en el volante, lo cual puede ser signo de que la bomba hidráulica necesita aceite para su lubricación.
- Vencimiento del aceite, lo cual ocurre cuando no se cambia con regularidad y de acuerdo a las especificaciones del propio fluido.
- Problemas mecánicos generales, como falla del motor del auto, que afectan el resto del sistema hidráulico.
Para evitar estas fallas, te damos estos tips para el mantenimiento de la dirección hidráulica:
- Revisar que el líquido cumpla con las especificaciones que tu carro exige. Si usas el equivocado, lo más probable es que la bomba no funcione correctamente.
- Chequear si el líquido se ha oscurecido. Cuando esto ocurre, significa que se ha oxidado y puede, nuevamente, dañar la bomba hidráulica.
- Revisar si los neumáticos tienen desgaste o la alineación del vehículo no es la adecuada. Si esto es así, es indicativo de que algún componente del sistema hidráulico necesite mantenimiento. Para ello, debe revisarse tanto los extremos de la barra de dirección como el piñón hidráulico.
¡Y hasta aquí todo lo que debes saber sobre sistemas de dirección hidráulica! Conoce más sobre todos los sistemas clave para el funcionamiento de un auto en nuestro blog.
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