Bomba de dirección

Al-Jazari es considerado el inventor de la hidráulica. La primera bomba hidráulica conocida fue desarrollada por Arquímedes en el siglo III a.C. y se conoce como tornillo de Arquímedes, aunque el sistema ya se utilizaba durante el reinado de Senaquerib, rey de Asiria, en el siglo VII a.C. Sin embargo, no fue hasta el siglo XII cuando la contribución de Al-Jazari formalizó el diseño y desarrollo de lo que hoy conocemos como ingeniería hidráulica.

Al-Jazari era un ingeniero e inventor musulmán. Se le considera el primero en desarrollar con éxito un sistema mecanizado de suministro de agua y energía hidráulica para abastecer mezquitas y hospitales en Diyarbakir, en la Anatolia de principios del siglo XIII. Describió e ilustró diferentes tipos de bombas, como las reversibles, las de doble efecto, las de vacío, las de agua y las de desplazamiento positivo.

Todos sus conocimientos fueron recogidos en varios volúmenes. El más famoso es el "Libro del conocimiento de los ingenios mecánicos", publicado en 1206, en el que Al-Jazari inventó y diseñó 50 dispositivos mecánicos que aún se utilizan en la tecnología moderna.

Al principio, los sistemas de dirección eran puramente mecánicos: sólo se utilizaba la fuerza aplicada por el conductor sobre el volante para controlar todo el sistema de dirección. Afortunadamente, a mediados de la década de 1920, los ingenieros y científicos revolucionaron el sistema de dirección e inventaron un nuevo sistema de dirección asistida.

Hoy en día se utilizan sistemas de dirección asistida porque minimizan el esfuerzo necesario para mover el volante. La bomba de dirección es uno de los componentes más importantes del sistema de dirección asistida de un coche, ya que bombea aceite desde el depósito a través del sistema hidráulico hasta la válvula de dirección y permite mover las ruedas con facilidad.

¿Qué es la bomba de dirección?

La bomba de dirección es la responsable de que puedas mover con tus propias manos, un coche que pesa aproximadamente 20 veces más que tú. Hablamos del invento que permitió mover 1.500 kg: los sistemas de dirección de los coches.

La bomba de dirección forma parte del sistema de dirección de un vehículo, el cual permite dirigirlo en cualquier dirección. Aunque hay diferentes tipos de sistemas de dirección, los componentes básicos siguen siendo los mismos: el volante, la columna de dirección y la cremallera de dirección.

Cuando el volante gira, este movimiento se transmite a la cremallera de dirección, que está conectada a la caja de dirección. La caja de dirección transmite el movimiento a las ruedas del eje delantero a través de varios engranajes, para poder cambiar la dirección del vehículo, veamos cómo funciona.

Funcionamiento de la bomba de dirección

Primero que nada, la bomba de dirección esta conectada al motor mediante una correa de servicio. Dicha correa, transmite la fuerza desde el cigüeñal del motor y hace que la bomba funcione extrayendo (bombeando) el líquido hidráulico desde el reservorio a través del sistema En este punto el líquido entra a baja presión, pero por accionamiento de la bomba, la cual convierte la energía mecánica en hidráulica, permite que la presión de salida sea alta.

Luego, cuando el fluido a presión sale de la bomba llega a la válvula rotativa, la cual presenta varios hoyos en donde van conectadas mangueras de alta presión, cuyo rol es recircular el fluido de regreso a la bomba o bien sea hasta la caja de dirección si el usuario gira el volante. Si el volante se gira, la válvula rotativa lleva el fluido a la cámara hidráulica que se encuentra dentro de la caja de dirección, la cual presenta el sistema de cremallera y piñón que ayuda al movimiento del volante.

Así pues, la cámara presenta un pistón hidráulico que la divide en 2 partes equitativas. El movimiento del pistón al mismo tiempo mueve la cremallera y el piñón. Al momento de que un lado de la cámara supera cierta cantidad de volumen de fluido hidráulico se crea un diferencial de presión, el cual mueve el pistón en la misma dirección que el usuario mueva el volante.

Partes de la bomba de dirección

Ya conoces los principios del control hidráulico. Pero, ¿qué hace que funcione de forma óptima y cómo interactúan estos componentes?

El volante, el mecanismo de dirección y la caja de dirección son los principales componentes del sistema de dirección. Si el coche está equipado con un sistema hidráulico, hay que añadir los siguientes componentes.

  • Fluido hidráulico: normalmente se utiliza aceite de transmisión automática o según lo especifique cada fabricante.
  • Depósito de líquido hidráulico: de un volumen aproximado de 300-500 ml según el vehículo.
  • Bomba de dirección asistida: la encargada de generar la presión hidráulica empleando el líquido de dirección.
  • Válvula rotativa: es la que permite que el fluido pase en un sentido u otro según el sentido en que se gire el volante.
  • Cámara hidráulica con pistón: facilita la operación de dirección del volante.

Beneficios de la bomba de dirección

Ha pasado más de medio siglo desde que los coches estaban equipados con este sistema, pero sus ventajas siguen siendo válidas hoy en día.

Aquí están los más importantes

  • Permite conducir el vehículo con el menor esfuerzo posible para mover la dirección.
  • Mejora el tiempo de reacción en los cambios bruscos de dirección o en las curvas a baja velocidad, lo que no era posible con los sistemas no asistidos.

Fallas comunes de la bomba de dirección

El sistema no es perfecto. Si no se realiza el mantenimiento necesario, la unidad puede funcionar mal y poner en riesgo la seguridad del usuario además de quedarte sin dirección asistida.

Los fallos que pueden en una bomba de dirección son los siguientes:

  • Fuga de fluido hidráulico, que en la mayoría de los casos es aceite. Esto se puede ver cuándo se encuentran manchas de color ámbar o rosa debajo del vehículo.
  • Dirección lenta, señal de que la bomba hidráulica necesita lubricación de aceite.
  • Deterioro del aceite, que se produce si el aceite no se cambia con regularidad y según las especificaciones del fluido.
  • Problemas mecánicos generales, como el fallo de la bomba, que afectan al resto del sistema hidráulico.

Soluciones y Precauciones

Rigidez de la dirección

Posibles causas: presión baja o desigual de los neumáticos o correa de dirección suelta (en vehículos con dirección asistida). Otras causas pueden ser: nivel de fluido bajo o incorrecto, desalineación de las ruedas delanteras, bomba de dirección asistida defectuosa y componentes de las ruedas delanteras dañados o mal lubricados.

Posible solución: en el primer caso, ajustar los neumáticos a la presión correcta. Para los otros problemas: añadir el lubricante necesario, comprobar la alineación de las ruedas delanteras, reparar o cambiar la bomba y sustituir las piezas dañadas si es necesario.

Dirección floja (juego excesivo del volante).

Causa probable: este problema puede deberse a que los rodamientos de las ruedas delanteras y las barras de dirección están sueltos y desgastados. Los amortiguadores dañados o las rótulas también pueden estar defectuosos.

Posible solución: primero reemplazar los cojinetes, revisar las piezas muy desgastadas, sustituir los amortiguadores y comprobar las rótulas - si están dañadas deben ser sustituidas inmediatamente. Luego realizar una alineación/paralelo de las ruedas.

El coche gira hacia un lado cuando se suelta el volante.

Causa probable: El problema más común es que el vehículo no está bien alineado. Sin embargo, es posible que un neumático tenga menos presión de aire que el otro o que tenga desgaste irregular. También hay que tener en cuenta rodamientos de rueda gastados, componentes de la suspensión doblados o desgastados o amortiguadores dañados.

Posible solución: en el primer caso, comprueba que el aire de los neumáticos es correcto, mientras que, si notas el siguiente punto, contacta con un especialista para que ajuste la dirección y reemplace los rodamientos de las ruedas de ser necesario. Por último, se recomienda revisar y revisar las piezas desgastadas o sustituir los amortiguadores.

Vibración o vibración de la rueda transmitida a través del volante.

Causa probable: como en los apartados anteriores, comprueba el estado de los neumáticos, es decir, la presión de aire, el desgaste, los rodamientos de las ruedas y la alineación. Por último, conviene comprobar si hay componentes de la suspensión desgastados o doblados.

Posible solución: si la presión de los neumáticos es incorrecta, inflarlos a la presión normal, equilibrarlos si es necesario y no olvidar reemplazar los rodamientos de las ruedas si es necesario, comprobar y ajustar la convergencia delantera y, por último, comprobar la suspensión. Si hay daños, reemplázalos inmediatamente.

Desgaste irregular de los neumáticos

Causa probable: En este caso, lo primero que hay que pensar es que la presión de aire de los neumáticos es irregular. Si no es así, podemos comprobar la alineación y el equilibrio de los neumáticos.

Posible solución: Como se ha descrito anteriormente, infla los neumáticos a la presión correcta, comprueba y corrige la convergencia y, si es necesario, equilibra los neumáticos. También puedes consultar a un especialista.

Consejos para el mantenimiento de la dirección asistida

  • Asegúrate de que el líquido cumple con las especificaciones requeridas para el vehículo. Si se utiliza uno incorrecto, es poco probable que la bomba funcione correctamente.
  • Comprueba que el líquido no se ha vuelto negro. Si lo ha hecho, el aceite se ha oxidado y podría dañar la bomba hidráulica, se recomienda su reemplazo a los intervalos recomendados por el fabricante.
  • Comprueba que los neumáticos no están desgastados y que el vehículo no está desalineado. Si este es el caso, significa que uno de los componentes del sistema hidráulico puede necesitar ser revisado. También hay que revisar las rótulas y demás componentes para asegurarse de que están en buen estado.
  • Comprueba las correas de servicio y asegúrate de que no están agrietadas, de ser así reemplázalas inmediatamente. Ajustar a la tensión especificada por el fabricante, una correa demasiado suelta patinará, mientras que si está demasiada ajustada se dañará prematuramente o podría dañar la bomba de la dirección.

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