¿Que es una dirección eléctrica?

Una dirección eléctrica o electrónica es el sistema actualmente utilizado en la mayoría de los vehículos como ayuda en la dirección, consiste en colocar un motor eléctrico en la columna, cremallera, o en una bomba hidráulica, que es gestionado por una unidad electrónica la cual lo hace girar en una dirección u otra en función de la demanda del conductor, proporcionando ayuda para mover la dirección del vehículo

Las direcciones eléctricas las podemos clasificar en 3 grupos:

• Columnas eléctricas
• Cremalleras eléctricas
• Bombas electrohidráulicas

A continuación describiremos cada uno de ellos y explicaremos sus particularidades.

 

1. COLUMNA ELÉCTRICA – EPS

Las columnas eléctricas o electrónicas (EPS) consisten un motor eléctrico acoplado a la columna de dirección mediante un sistema de corona – tornillo sinfín. Este motor va comandado a través de una centralita, la cual mediante la información de unos sensores, hace actuar al motor en función de la demanda del conductor.

Esta es la columna de dirección de un Toyota Auris donde se pueden apreciar las partes.

 

• El Motor:

La mayor parte de los motores de las columnas eléctricas son motores brushless, es decir motores sin escobillas. Estos motores internamente llevan una pequeña placa con unos sensores, los cuales indican a la centralita electrónica la velocidad y la dirección en la que está girando el motor.

 

• El Sensor de Par:

Principalmente existen 3 tipos de sensores de par, los resistivos, los inductivos, y los hall, pero el fin de todos ellos es el mismo, indicar a la centralita hacia qué lado está moviendo el conductor el volante y la fuerza con la que lo mueve. El sensor de par realmente son dos sensores, el sensor de par principal y el sensor de par secundario, esto sirve para validar la señal, es decir la señal de par principal debe tener concordancia con la secundaria sino la centralita entiende que el sensor está mal y deja de hacer funcionar el motor dejando la dirección eléctrica únicamente como mecánica.

 

• Sensor de Ángulo:

Hay columnas que llevan este sensor y otras que no lo llevan por qué no lo usan para su funcionamiento. Normalmente va situado o en la propia columna con el sensor de par, o debajo del volante donde va el arillo del airbag.

Las columnas que lo llevan lo usan para saber cómo están las ruedas, es decir si están en posición recta, o giradas hacia algún lado. De esta manera cuando el conductor suelta el volante después de un giro ayuda a que la dirección retorne a 0, posición de ruedas rectas.

 

• La centralita:

Se encarga de gestionar el correcto funcionamiento del motor eléctrico a través de las señales recibidas del propio motor, del sensor de par, del sensor de ángulo y de la UCE motor. A través de dichas señales la centralita decide hacia qué lado gira el motor y el par con lo que lo hace.

La UCE motor informa a la unidad de dirección de que el motor térmico está en marcha, para que ésta se ponga en funcionamiento. También la informa de la velocidad a la que va el vehículo para que esta reduzca la potencia con la que trabaja el motor eléctrico de la dirección.

Ante cualquier señal errónea la dirección eléctrica dejará de funcionar, es decir, quedará como una dirección mecánica o se pondrá en estrategia dando una asistencia reducida. A parte encenderá el testigo del cuadro para informar al conductor de que hay un problema en la dirección. Hay veces que al ser un fallo esporádico, con quitar y poner contacto la dirección vuelve a funcionar. Si el fallo es permanente no volverá a funcionar hasta que el problema sea subsanado.

 

2. CREMALLERA ELÉCTRICA – EPSR

La cremallera de dirección eléctrica o electrónica (EPSR) es básicamente igual a una columna de dirección eléctrica (EPS) salvo por la diferencia de que el motor eléctrico en lugar de estar en la columna se encuentra situado en la cremallera.

El funcionamiento de las cremalleras electrónicas es exactamente igual al de las columnas eléctricas. Ambas tiene un sensor de par, en el caso de las cremalleras va situado en el piñón de entrada. También puede tener un sensor de ángulo con el mismo fin que en las columnas, aunque este va también situado en la cremallera junto con sensor de par o debajo del volante.

El motor eléctrico también suele ser brushless (Sin escobillas) y va comandado igual que el de las columnas. Este motor puede ir situado atacando directamente a la cremallera a través de una corona y un sinfín o un piñón y una correa; o puede atacar al piñón de entrada a través de una corona y un sinfín.

La centralita necesita las mismas señales de la UCE motor que en el caso de las columnas, y actúa de la misma manera en caso de detectar algún fallo de funcionamiento en alguno de los componentes del sistema.

 

3. BOMBAS ELECTROHIDRÁULICAS – EHPS

Este tercer sistema es básicamente igual al sistema de una dirección asistida hidráulica salvo por la diferencia de que la bomba en lugar de ser movida por el motor es movida por un motor eléctrico.

Dentro de las bombas electrohidráulicas podemos hacer dos grupos:

• Las bombas eléctricas.
• Las bombas electrónicas.

Parece lo mismo pero hay una gran diferencia.

 

• BOMBAS ELÉCTRICAS

Simplemente consiste en acoplar un motor eléctrico de escobillas a una bomba hidráulica. Este sistema no lleva ningún tipo de regulación, es decir, cuando el motor se pone en marcha se activa la bomba a través de un relé la cual gira a un régimen constante indiferentemente de si el conductor mueve o no la dirección o la velocidad del vehículo.

Este fue uno de los primero sistemas eléctricos utilizados por su simplicidad.

 

• BOMBAS ELECTRÓNICAS

Este sistema es parecido al anterior salvo que el motor es gestionado electrónicamente por una centralita, la cual decide la velocidad a la que gira el motor de la bomba en función de la velocidad del vehículo y de si el conductor mueve o no el volante.

La centralita necesita las siguientes señales:

• Funcionamiento motor térmico: esta información suele ser proporcionada por la unidad de motor o por la señal de carga del alternador y la utiliza para poner en marcha la bomba.

• Velocidad del vehículo: esta información normalmente es proporcionada por la unidad de motor. Con esta señal la centralita determina el régimen al que debe girar la bomba, a mayor velocidad de vehículo menor régimen de bomba y viceversa.

• Sensor de ángulo o de velocidad angular: esta señal indica la velocidad con la que se está moviendo el volante. A mayor velocidad angular (mayor velocidad al mover el volante) mayor régimen de bomba para aumentar el caudal aceite.

 

Al igual que en los otros sistemas de direcciones eléctricas, cuando la centralita detecta algún fallo de funcionamiento de alguno de sus componentes esta para la bomba o la pone en estrategia disminuyendo o perdiendo toda la asistencia.

 

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE ESTOS SISTEMAS

La principales ventajas son:

• La reducción de consumo energético debido a que solo consumen cuando se activan
• Menos ruidos
• En el caso de las cremalleras y columnas eléctricas se eliminan las tuberías, distribuidor, bomba de presión y las averías que podían ocasionar.
• Reducción de tamaño y peso.

Inconvenientes:

• No se pueden aplicar a todo tipo de vehículos, a mayor tamaño del vehículo mayor son las ruedas y por lo tanto mayor es el esfuerzo que debe hacer el motor, lo que en algunos casos lo hace inviable.