UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS 
E.S.P.E 
EXTENSIÓN LATACUNGA 
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TEMA: Sistema de Dirección 
SUBTEMA: Dirección hidráulica 
OBJETIVOS: 
Identificar las partes estructurales que conforman ...
Inconvenientes 
 Ligero incremento de consumo del vehículo, por las pérdidas añadidas que 
supone el accionamiento de la ...
Elementos del sistema hidráulico. 
El sistema hidráulico está formado por una serie de elementos comunes, presentándose 
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 Mecánico 
Mediante una correa trapezoidal o acanalada, que por regla general suele 
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Tipos de dirección hidráulica 
1. Dirección de cremallera servoasistida 
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Funcionamiento 
Dispone de una derivación en el conducto de presión desde la bomba a la 
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PROCEDIMIENTO 
1.- Reconocimiento de una dirección hidráulica 
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Ya revisado todo esto lo ponemos en marcha (véase el anexo 1), para poder expulsar el 
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Fig. 9 Partes de la dirección 
Cuenta con dos tipos de rodamientos dos rodamientos de palillos y dos rodamientos de 
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Ya revisado todo esto lo ponemos en marcha (véase el anexo 2), para poder expulsar el 
aire que se ha generado en el siste...
 Llaves mixtas 14, 16, 18 y 24. 
 Dados del tipo hexagonal 22 y 24 
 Destornilladores estrella y plano 
 Un combo 
 U...
CONCLUCIONES 
En el retorno no va a existir ninguna presión por que no hay ninguna válvula que le 
impida regresar al depó...
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Maqueta número 1. “Sistema de dirección hidráulica integral” 
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  1. 1. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS E.S.P.E EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ ASIGNATURA: MANTENIMIENTO MECÁNICO AUTOMOTRIZ II TEMA: SISTEMA DE DIRECCIÓN INFORME: N° 3 ALUMNO: TITUAÑA TITUAÑA JOFRE DARIO FECHA DE ENTREGA: 24 DE NOVIEMBRE DEL 2014 LATACUNGA – ECUADOR
  2. 2. TEMA: Sistema de Dirección SUBTEMA: Dirección hidráulica OBJETIVOS: Identificar las partes estructurales que conforman la dirección hidráulica y describir detalladamente cada una de ellas. Analizar y reconocer los diferentes tipos dirección hidráulica y redactar su funcionabilidad. Efectuar practica mecánica y dinámica para conocer físicamente la dirección hidráulica. Realizar un informe de la práctica para evidenciar lo aprendido. MARCO TEÓRICO Servodirección. Son sistemas de dirección sobre los que se aplica servoasistencia. Dados los compromisos observados durante el estudio de las características del sistema de dirección, en el que quedaba de manifiesto la dificultad de conseguir un accionamiento suave, y al mismo tiempo rápido, la mayoría de los turismos de hoy en día han adoptado la servoasistencia, para el accionamiento de la dirección. A todo ellos se le suma el incremento de peso de los modernos automóviles, así como el empleo de secciones de neumáticos mayores, todo lo cual incrementa el esfuerzo a ejercer para el accionamiento de la dirección. Se habla por tanto de servodirecciones, cuando parte del esfuerzo a ejercer para el accionamiento de la dirección es efectuado por un mecanismo de servoasistencia. Aunque casi todo lo que se consigue son ventajas, también presenta algún inconveniente: Ventajas  Mayor suavidad de accionamiento, al precisarse sede menos esfuerzo para el accionamiento.  Mayor rapidez de accionamiento, ya que la disminución de esfuerzos permite emplear relaciones de desmultiplicación más bajas, siendo necesario girar el volante un menor número de grados.  Mayor estabilidad direccional, puesto que permite incrementar el valor de las cotas de dirección que favorecen el auto alineado, sin que el mayor esfuerzo de accionamiento que ello trae consigo, recaiga sobre el conductor.
  3. 3. Inconvenientes  Ligero incremento de consumo del vehículo, por las pérdidas añadidas que supone el accionamiento de la servoasistencia, especialmente en caso delas bombas de arrastré mecánico.  Mayor sofisticación mecánica, por el superior número de elementos que componen el sistema de dirección. Eso afecta al precio de adquisición, y en menor medida, al de mantenimiento.  En algunos sistemas empleados de vehículos veteranos, el accionamiento pecaba de ser excesivamente sensible, por exceso de asistencia. Este hecho vuelve a repetirse en algunos modelos actuales, que emplean asistencia de tipo eléctrico. Dirección hidráulica o servoasistencia hidráulica Son sistemas de dirección a los que se aplica una servoasistencia de tipo hidráulico. En la que se recurre a un circuito hidráulico con aceite o presión como sistema para generar potencia, con la que suplir parte del esfuerzo a ejercer para accionar el volante este sistema sea aplicado sobre sistemas de dirección, tanto de cremallera como de tornillo sin fin, siendo, hasta ahora, el más empleado en turismos (véase la figura 1). Fig. 1 Funcionamiento del sistema de dirección hidráulica
  4. 4. Elementos del sistema hidráulico. El sistema hidráulico está formado por una serie de elementos comunes, presentándose las diferencias en el elemento de actuación, según el tipo de mecanismo de dirección. 1. Funcionamiento básico El aceite es sometido a presión en la bomba, de donde parte hacia el resto del circuito estando su caudal, presión y trayectoria controlados por una serie de válvulas reguladoras cuando se requiere asistencia, el aceite índice sobre las llamadas cámaras de presión (Una para el accionamiento a izquierdas y otra para el accionamiento a derechas) en las que índice sobre una superficie desplazable, generando una fuerza resultante que es la que reemplaza parte del esfuerzo a ejercer. Dichas cámaras de presión se sitúan en el mecanismo de dirección. 2. Deposito Tiene la misión de contener el aceite hidráulico del circuito, abasteciendo a la bomba. Además, sirve de recipiente de retorno para acoger el líquido sobrante. Suele fabricarse en plástico, siendo usual que se ubique en sima de la bomba, para así alimentarla por gravedad, formando cuerpo con la misma. Dispone de un sistema de medición de nivel, bien por varilla, bien por marcas efectuadas en el lateral translucido de su pared. También posee un filtro de rejilla, con el que retiene las posibles impurezas. 3. Bomba Es la encargada de producir el desplazamiento del líquido por el circuito, además de someterlo a presión. Las más empleadas son las de paletas (véase figura 2), aunque existen también bombas de engranajes (véase figura tres). En su estructura integra también las válvulas de regulación de presión y caudal. Su accionamiento puede ser: Fig. 2 bombas de paletas Fig. 3 Bomba de engranajes
  5. 5.  Mecánico Mediante una correa trapezoidal o acanalada, que por regla general suele ser de accionarios que a su vez acciona elementos tales como el alternador, compresor de climatización, etc.  Electrónico En este caso se utiliza un motor electrónico para el accionamiento de la bomba dando lugar al llamado grupo-electrobomba. Tiene la ventaja, respecto al anterior, que permite ubicarlo en cualquier punto del habitáculo motor, al no existir el condicionamiento del accionamiento por correa. Además, al no depender del motor para su accionamiento le permite conseguir el máximo caudal a ralentí, que es cuando las maniobras de aparcamiento demandan la máxima asistencia. 4. Válvulas Todo circuito hidráulico precisa de válvulas para controlar su presión y caudal, así como el sentido de accionamiento. Los circuitos hidráulicos de las servodirecciones disponen de las siguientes válvulas:  Válvula de presión. Su función es limitar la presión máxima del circuito, hasta valores en torno a los 120 bares. Se ubica en la bomba.  Válvula reguladora de caudal. Su misión es mantener estable la presión, ante los diferentes requerimientos de caudal. Así, en maniobras de aparcamiento, el caudal es máximo, mientras que a partir de media velocidad, apenas hay demanda de caudal, puesto que el volante apenas se gira. Se sitúa en la bomba.  Válvula distribuidora. Es la encargada de controlar el envío del líquido hacia la cámara de presión correspondiente, según sea el sentido de accionamiento del volante. Es decir, si el volante se gira hacia la derecha la asistencia se ha de producir en ese sentido. Va ubicada en el mecanismo de dirección, intercalada entre el piñón (o sin fin, según el sistema) y la conexión con la cumula. Para su accionamiento, dispone de una barra de torsión, concéntrica con la toma de movimiento de la cumula, de tal forma que se revira, actuando sobre la válvula cada vez que se jira el volante y las ruedas ofrecen resistencia.
  6. 6. Tipos de dirección hidráulica 1. Dirección de cremallera servoasistida La aplicación de la servoasistencia a los sistemas de cremallera se concreta mediante dos variantes, según la ubicación del conjunto formado por las cámaras de presión, conocido también como actuador o gato. El gato se puede disponer de modo interior o exterior. Funcionamiento Cuando se acciona el volante, y la barra de torsión de la válvula distribuidora se revira, según el sentido de accionamiento, se comunica con el circuito hidráulico una de las cámaras, por lo que el aceite a presión, al incidir sobre el émbolo, ejerce una fuerza que remplaza, parcialmente, a la ejercida por el conductor sobre el volante. Al mismo tiempo que le transmite presión a una cámara, abre la comunicación con el retorno hacia el depósito de la otra, para que el líquido contenido en la misma no se oponga al accionamiento. Si el volante se gira en sentido contrario, la cámara que antes recibía presión pasa a comunicarse con el retorno. La otra, en cambio, pasa a recibir aceite a presión desde el circuito, en vez de comunicarse con el retorno. 2. Dirección de cremallera de asistencia variable E s una variante perfeccionada del sistema anterior, en el que el grado de asistencia es regulado, disminuyendo a medida que deja de ser necesario. Así, a baja velocidad, o en maniobras de aparcamiento, el nivel de asistencia es máximo, puesto que los requerimientos también lo son. En cambio, a partir de media velocidad al girarse el volante en menor cuantía, la asistencia va disminuyendo. Fig. 4 Dirección de cremallera de asistencia variable
  7. 7. Funcionamiento Dispone de una derivación en el conducto de presión desde la bomba a la válvula distribuidora, que lo comunica directamente con el retorno. El caudal de este circuito en derivación es regulado por una válvula restrictora, de tal forma que, cuando está abierta, la presión en el circuito baja, al pasar directamente al depósito, parte del aceite bombeado. 3. Dirección de tornillo sin fin servoasistida A un que menos existida, también se ha aplicado la servoasistencia hidráulica a los mecanismos de tornillo sin fin. Para ello, se parte de un sistema de recirculación de bolas, ya estudiado, cuyo interior se adapta para alojar las cámaras de presión. Así, como embolo se emplea el propio elemento de traslación o husillo el cual dispone de un anillo tórico de teflón en su periferia, para garantizar la estanqueidad entre las cámaras de presión. Para ello, al igual que ocurre con las cremalleras servoasistidas de gato interior, se ha de mecanizar el interior de la carcasa, para que sirva de cilindro-guía al embolo-husillo, en su desplazamiento lateral. En este caso, la válvula distribuidora es de émbolos, en vez de lumbreras, como en los sistemas de cremallera. Cada embolo, individual mente, comunica el retorno y la presión con cada cámara de presión, cuando son accionados. Dispone de un embolo para cada sentido de accionamiento. Fig. 5 Dirección de tornillo sin fin servoasistida
  8. 8. PROCEDIMIENTO 1.- Reconocimiento de una dirección hidráulica Para realizar el reconocimiento de una dirección hidráulica utilizaremos cuatro maquetas que existen en el laboratorio. Maqueta número 1. “Sistema de dirección hidráulica integral” Fig. 6 Sistema de dirección hidráulica integral Este tipo de dirección está constituida de las siguientes partes, la columna de dirección , mangueras de alta presión, una bomba hidráulica de paletas , una correa, un manómetro de presión y una caja de dirección de tornillo sin fin y bolas recirculantes como se puede ver en la figura 7. Fig. 7 Partes de la dirección hidráulica integral Para la puesta en marcha de esta dirección tuvimos que revisar algunos elementos como son:  Que las mangueras de alta presión estén correctamente ajustadas.  Que el nivel de fluido este en el nivel máximo o tolerable  Que el motor eléctrico gire correctamente.  Que este en correcto funcionamiento el manómetro de presión.  Que gire libremente el volante de dirección sea a la derecha o a la izquierda
  9. 9. Ya revisado todo esto lo ponemos en marcha (véase el anexo 1), para poder expulsar el aire que se ha generado en el sistema girando el volante hacia la derecha y luego hacia la izquierda. Algo muy importante que hay que recalcar es que posee una válvula repartidora 2-3 por el tipo de funcionamiento que esta representa. Por ultimo comprobamos la presión que está generando la bomba hidráulica cerrando la llave de paso que se dirige a la válvula repartidora, como pudimos observar no se ha generado ninguna presión por lo que revisamos la bomba y notamos que tiene un fallo. Maqueta número 2. “Sistema de dirección hidráulica de tornillo sin fin y bolas recirculantes” Fig. 8 Sistema de dirección hidráulica de tornillo sin fin y bolas recirculantes Para conocer cada una de las partes que conforman este tipo de dirección procedemos al desarmando, herramientas a utilizar:  Llaves mixtas 12, 13, 14, 16, 18 y 24.  Dados del tipo hexagonal 18, 20, 22 y 24  Destornilladores estrella y plano  Un combo  Una palanca de fuerza y una te  Pinza de abrir Ya desmontado cada una de las partes nos damos cuenta que cuenta con 10 bolas de 4 mm cada una y que giran alrededor de un eje sin fin, según el movimiento del volante de dirección (véase la figura. 9)
  10. 10. Fig. 9 Partes de la dirección Cuenta con dos tipos de rodamientos dos rodamientos de palillos y dos rodamientos de bolas todos estos elementos ubicados en la parte superior del cajetín de dirección. Este tipo de dirección cuenta con una bomba de alta presión de palillos y una sola válvula de alivio que permite que cuando haya una sobrecarga de presión no se reviente las mangueras. Maqueta número 3. “Sistema de dirección hidráulica de cremallera de asistencia variable” Fig. 10 Sistema de dirección hidráulica de cremallera de asistencia variable Para la puesta en marcha de esta dirección tuvimos que revisar algunos elementos como son:  Que las mangueras de alta presión estén correctamente ajustadas.  Que el nivel de fluido este en el nivel máximo o tolerable  Que el motor eléctrico gire correctamente.  Que este en correcto funcionamiento el manómetro de presión.  Que gire libremente el volante de dirección sea a la derecha o a la izquierda
  11. 11. Ya revisado todo esto lo ponemos en marcha (véase el anexo 2), para poder expulsar el aire que se ha generado en el sistema girando el volante hacia la derecha y luego hacia la izquierda. Algo muy importante que hay que recalcar es que posee una válvula repartidora 4-3 por el tipo de funcionamiento que esta representa. Como no tenía ningún fallo empezamos a medir la presión del manómetro cerrando la llave de paso de la válvula repartidora. Como nos pudimos dar cuenta el manómetro marca una presión de 1200 PSI que lo según establecido por el fabrícate este tipo de presión es la correcta para el respectivo funcionamiento (véase la figura 11) Fig. 11 Manómetro de presión Cave recalcar que este tipo de dirección cuenta con un pistón que ayuda a la asistencia, reduciendo el menor esfuerzo posible que deberá ejercer el conductor en el volante. Maqueta número 4. “Sistema de dirección hidráulica de cremallera servoasistida” Fig. 12 Sistema de dirección hidráulica de cremallera servoasistida Para conocer mejor la dirección hidráulica de cremallera servoasistida empezaremos desmontadora para conocer cada una de las partes que esta se conforma, para lo cual necesitamos las siguientes herramientas:
  12. 12.  Llaves mixtas 14, 16, 18 y 24.  Dados del tipo hexagonal 22 y 24  Destornilladores estrella y plano  Un combo  Una palanca de fuerza y una T Ya desarmada en su totalidad nos damos cuenta que un tornillo sin fin conecta a un engrane, el mismo que está sujeto a un pistón que está situado al extremo derecho del mismo. En la parte superior del tornillo sinfín se encuentra una válvula repartidora que esta sellada por medio de unas fajas de fibra de poliéster que evitan el cruce de fluido. El sistema está constituido por una válvula repartidora del tipo 4-3 cuatro entradas y tres salidas como se puede apreciar en la figura. Fig. 13 Válvulas repartidora RESULTADOS Análisis de presión según el tipo de dirección Tipo de dirección hidráulica Presión sin movimiento de volante PSI Presión con movimiento de volante a la izquierda PSI Presión con movimiento de volante a la derecha PSI Presión cerrando la llave de paso a la válvula de alivio PSI Presión de retorno PSI De tornillo sin fin y bolas recirculates 0 0 0 0 0 De cremallera 15 15 15 1200 0
  13. 13. CONCLUCIONES En el retorno no va a existir ninguna presión por que no hay ninguna válvula que le impida regresar al depósito. La presión de trabajo según el fabrícate debe ser de 1200 PSI Las burbujas en el sistema hidráulico puede provocar desgastes en los elementos internos de la bomba. La válvula a la salida de la toma de presión de aceite de la bomba regula caudal y a la vez alivia el exceso de presión en el sistema. RECOMENDACIONES Verificar el nivel de aceite antes de poner en marcha el sistema de dirección Utilizar siempre equipo de protección personal para realizar cualquier practica Eliminar del sistema las burbujas de aire que se genera por la completación del aceite hidráulico. BIBLIOGRAFIA  Manual de la Toyota sistemas de dirección  http://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_asistida  http://www.ehowenespanol.com/componentes-del-sistema-direccion-hidraulica-lista_ 363358/
  14. 14. ANEXOS Maqueta número 1. “Sistema de dirección hidráulica integral” Maqueta número 2. “Sistema de dirección hidráulica de tornillo sin fin y bolas recirculantes” Maqueta número 3. “Sistema de dirección hidráulica de cremallera de asistencia variable” Maqueta número 4. “Sistema de dirección hidráulica de cremallera servoasistida”

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