Cilindro de dirección de los carros

Publicado el: 22/11/2022

Los cilindros son los espacio donde se mueven los pistones de los motores al ser propulsados por la energía que viene por la combustión del aire y el combustible.

El cilindro de dirección es un tipo de cilindro de doble efecto cuya función es la de transformar la presión de aceite en fuerza auxiliar que actúa sobre la cremallera de la dirección o sobre los distintos tipos de mecanismos de mando.

Pueden clasificarse en:

  • Servo dirección hidráulica con cilindro exterior
  • Servo dirección hidráulica con cilindro integrado
  • Servo dirección hidráulica de asistencia variable (con ayuda electrónica)

En los sistemas de piñón cremallera se usa mucho el cilindro exterior. Los que se clasifican en:

  • Cilindro paralelo: el cilindro es un componente autónomo que se encuentra fuera de la caja de la dirección. Este sistema tiene como ventajas que permiten un escaso desplazamiento axial y la facilidad de trabajo cuando se desmota la pieza en caso de reparación.
  • Cilindro en el eje: este cilindro es integrado al mecanismo de prolongación de la cremallera. En relación con el sistema anterior este presenta la ventaja de que no necesita tanto elementos externos, además presenta mayor dificultad de desplazamiento. Al tener una unión de la cremallera con el pistón, la hace más larga, por lo que es necesario que su rectitud sea muy buena y estén perfectamente alineados.

Funcionamiento general

El cuerpo de la caja tiene la función del cilindro operador para el pistón, el que transforma el giro del eje del conjunto de dirección y del árbol de mando, en un movimiento axial y de rotación del eje de mando de la tirantearía o árbol de salida. Sobre la parte interna del pistón, esta mecanizado un desarrollo helicoidal en el cual se aloja el tornillo sin fin. La unión entre las dos partes tiene lugar mediante la circulación de bolas, un circuito cerrado en la rotación del tornillo sin fin. Las bolas que alcanzan el extremo del acoplamiento entre el tornillo sin fin y el pistón, vuelven nuevamente a introducirse en el otro extremo del tubo circulatorio.

De la caja de dirección sale el eje de mando que se une al eje interior del conjunto de mando de la dirección a través de una junta cardan.

En el interior de la caja el eje de mando tiene dos brazos provistos en sus extremos de dos pernos, aplicados perpendicularmente en los orificios, practicados en los pistones de válvula.

La rotación del volante y del eje de mando, provoca el desplazamiento de los pistones en sus orificio de alojamiento. Este desplazamiento determina la apertura y el cierre de los orificios del paso de aceite, el cual se conduce a las cámaras A y B del cilindro operador. El eje interior de conjunto de mando de dirección esta también unido al tornillo sin fin mediante una barra de torsión.

Si el esfuerzo periférico aplicado sobre el volante no supera el valor de inercia de la barra de torsión, esta acciona al tornillo sin fin y el sistema funciona como una caja de dirección normal. Si el esfuerzo supera el valor indicado, a causa de la elasticidad de la barra se da una rotación relativa, entre eje de mando y el tornillo sin fin, necesaria para el desplazamiento axial de los pistones y por lo tanto la intervención del dispositivo hidráulico. Al recuperar el volante, la barra de torsión provoca el retorno de los pistones a la posición neutral, lo que permite una optima reversibilidad del sistema de dirección.

La cantidad de aceite bajo presión esta regulada por la válvula de regulación, incorporada en la bomba, lo que garantiza la cantidad de aceite bajo presión necesaria independientemente del numero de revoluciones del motor.

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