0010 - Estructura y funcionamiento de la caja de la dirección - A. Designaciones B. Transmisión mecánica, C. Control hidráulica, D. Servodireción paramétrica - Modelos 124,129,140,201,202 con dirección 760.7/765.9

En la caja de la dirección (1) se encuentra el émbolo de trabajo (11) deslizante. En el segmento dentado del émbolo de trabajo engrana el husillo de la dirección (43) provisto asimismo de un segmento dentado. El árbol de la dirección está alojado en la caja de la dirección (1) y en la tapa inferior de la caja girable sobre cojinetes de aguja.

En el émbolo de trabajo (11) está alojada girable la tuerca de la dirección (25) mediante cojinetes axiales.

En el interior de la tuerca de la dirección (25) se aloja el sinfín de la dirección (13) mediante bolas. En las pistas de las bolas, que se forman por la rosca de la tuerca de dirección (25) y el sinfín de la dirección (13), circulan 23 ó 24 bolas. Por ello también recibe la designación de "dirección por bolas circulantes".

La circulación de bolas es también al mismo tiempo el apoyo inferior del sinfín de la dirección (13). Su apoyo superior consta de dos rodamientos de rodillos cilíndricos axiales en la tapa de cojinete (12).

Si se gira el sinfín de la dirección (13), a través de la circulación de bolas, se mueve la tuerca de la dirección (25) junto con el émbolo de

trabajo (11) axialmente en la caja de la dirección y transmite un movimiento de giro a través de los segmentos dentados sobre el árbol de la dirección (43).

Esta unidad mecánica de transmisión responde esencialmente a la dirección de bolas circulantes mecánica.

En la caja de la dirección, transversalmente al émbolo de trabajo (11), se encuentra la corredera de mando (4), ajustada exactamente, móvil en un taladro.

La corredera de mando está estanqueizada hacia el exterior y asegurada mediante un tapón roscado (8).

En una ranura de la corredera de mando (4) engrana la regleta de mando, que forma una unidad junto con la tuerca de la dirección (25).

La corredera de mando y la tuerca de la dirección junto con la regleta de control son piezas fabricadas exactamente y emparejadas entre sí.

La corredera de mando cilíndrica (4) posee cantos de mando que están dispuestos asimismo en el taladro de la caja, para conseguir un control selectivo del aceite desplazando la corredera de mando.
La corredera de mando se mantiene en su posición media mediante un resorte de centraje (12) cuando no actúan las fuerzas direccionales.

En esta posición, las secciones de regulación

A = "de la bomba de la servodirección" y

B = "hacia la bomba de la servodirección"

están abiertas como también las dos uniones con las cámaras de presión (1a, 1b), de modo que no tiene lugar ningún estrangulamiento en el circuito de aceite.

Se inicia la asistencia de las fuerzas direccionales cuando la regleta de control de la tuerca de la dirección (25) mueve la corredera de mando contra el resorte de centraje. De este modo, a través del canto de control (b) de la corredera de mando se dirige aceite a presión a la cámara de presión (1a).

Al mismo tiempo, desplazando el émbolo de trabajo se empuja hacia atrás el aceite de circulación en el otro lado del émbolo a través del canto de control abierto (d) al depósito del sistema (B).

Introduciendo aceite a presión en la cámara de reacción a través de un taladro de estrangulación (flecha) se inicia el proceso de reacción.

Mientras el émbolo de reacción (34a) se apoye en la caja mediante el resorte de compresión (35b), el aceite a presión genera en la cámara de reacción una fuerza de reposición sobre la corredera de mando (4).

En el margen de marcha normal, es decir con un par de giro en el volante de  2 Nm, las fuerzas de reposición en la cámara de reacción son proporcionales a la presión de aceite en el embolo trabajo y, con ello, al par de la dirección en las ruedas delanteras.

Este efecto de la reacción aporta una correspondencia del par iniciado en el volante respecto a la asistencia de la presión de aceite.

Cuanto más grande sea el par de giro que actúa en las ruedas delanteras, tanto mayor será también el par de giro a aplicar en el volante.

La magnitud de la asistencia de la presión de aceite depende, por tanto, no del tamaño del ángulo de orientación de la dirección sino sólo del par de giro que actúa en la ruedas delanteras.

En el diagrama se ha representado gráficamente el margen de trabajo de la caja de la dirección.

El par de giro en el volante se aplica a través del par de giro en el árbol de la dirección y de la presión de aceite.

El diagrama muestra que con un par de giro creciente, la servoasistencia aumenta de modo directamente proporcional (hasta aprox. 5 Nm).

El tamaño de la superficie de reacción (diámetro del émbolo de reacción) determina aquí la magnitud de la fuerza que tiene asignada una presión de aceite determinada.

La servoasistencia hidráulica se inicia a través de la regleta de control que engrana en la corredera de mando desplazando ésta (4).

De este modo el aceite a presión suministrado por la bomba de la servodirección llega a través de los cantos de control abiertos a la superficie de presión del émbolo de trabajo (1a).

El aceite a empujar en el otro lado del émbolo (1b) retorna hasta el depósito de aceite a través del canto de control de la corredera de mando.

Simultáneamente, llega el aceite a presión a través de taladros estranguladores en la corredera de mando a las superficies frontales de la misma y hacia la válvula P (Y10). Ya que la válvula P (Y10) mantiene cerrado el estrangulador de regulación (Y10a), en ambas superficies frontales de la corredera de mando existe la misma presión (no hay diferencia de presión) y después de vencer la fuerza del resorte de carga básica (1) de la corredera de mando (con poco par de giro aprox. 3 Nm) se inicia la servoasistencia.

Si se aplica la asistencia hidráulica en el servicio de marcha, en función de la velocidad del vehículo, a través del estrangulador de regulación abierto (Y10a) de la válvula P (Y10) PML retorna el aceite a presión.

Mediante este proceso, se genera una diferencia de presión a través del estrangulador (flecha) en la corredera reguladora (4a) en las superficies frontales de la corredera de mando (4). La mayor presión en la superficie frontal de la corredera de mando actúa en contra del par de giro en el volante en el ángulo de orientación izquierdo.

El par de giro a aplicar en el volante se ajusta, en función de la velocidad, entre aprox.

2 y 5 Nm.

La superficie de presión impulsada en el ángulo de orientación derecho del émbolo de trabajo (1b) es evidente observando la ilustración.

Esta presión existe también en el estrangulador cerrado (Y10a) de la válvula (B) (Y10) PML. Las superficies frontales de la corredera de mando (4) están rodeadas, condicionado por el estrangulador de regulación (30) en la corredera reguladora (4a), de un aceite prácticamente sin presión (presión de circulación).

De ello resulta una igualdad de presión (no hay diferencia de presión) y, después de vencer la fuerza del resorte de carga básica (12) de la corredera de mando, se inicia la servoasistencia con poco par de giro en el volante (aprox. 2 Nm).

Si se aplica la asistencia hidráulica durante el servicio de marcha, en función de la velocidad, se abre el estrangulador de regulación (Y10a) de la válvula P (Y10) PML y la presión penetra en la cámara de la corredera de mando.

Esta presión actúa sobre la superficie frontal de la corredera de mando (4).

Condicionada por el estrangulador (flecha) en la corredera reguladora (4a) se constituye una diferencia de presión en las superficies frontales de la corredera de mando. El par de giro a aplicar en el volante se ajusta, según la velocidad, entre aprox. 2 y 5 Nm.

5. Fallo de la función paramétrica

Si existe un defecto en el sistema eléctrico, se desconecta la función paramétrica. La servodirección paramétrica funciona entonces como una servodirección normal. La válvula P (Y10) está totalmente abierta - posición básica - con lo que genera la repercusión máxima posible sobre la corredera de mando (figura, control hidráulico, apartados 2+4). La dirección se vuelve entonces un poco más dura que en el servicio de marcha normal (>80 km/h).