CAPITULO IIMANTENIMIENTO DE DIRECCION
2.1 Direccin Mecnica e HidrulicaLa direccin mecnica como su
nombre lo indica es la que nicamente usa el esfuerzo aportado por
el conductor sobre el volante de direccin y es un conjunto de
mecanismos que tienen la misin de orientar las ruedas delanteras
para que el vehculo tome la trayectoria deseada por el conductor y
facilitar el manejo del vehculo a travs de cualquier tipo de
terreno.En los primeros vehculos la direccin era mecnica por lo
tanto el manejo del vehculo es muy complicado el esfuerzo es mayor
y la dureza de la direccin hace que el manejo sea desagradable y a
veces muy difcil, la rigidez hace que el vehculo no sea preciso y
comodo al momento de manejarlo. Por estas razones con el paso del
tiempo la direccin a estado evolucionando as como las partes que
componen al automvil. La direccin a desarrollado diferentes tipos
de mecanismos y distintos tipos de cajas de direccin, con este
desarrollo los sistemas a hora son muy suaves, precisos, seguros y
estabilidad.Evolucin del SistemaA finales de los aos 40 los
vehculos usaban eje delantero rigido con este viejo sistema basta
con colocar un par de pivotes en los extremos del eje para poder
girar las ruedas con tan solo una simple barra solida se encargaba
de transmitir el movimiento del volante a la caja de direccin y
transmitirlos a las terminales para poder girar las ruedas a la
direccin deseada con el paso de los aos se fue popularizando el
sistema de direccin de cremallera.Componentes y funcionamiento de
direccin mecnicaTimno volante: Es donde el conductor coloca las
manos para dirigir la trayectoria del vehculo.Barra de direccin:
Une el volante con la caja de direccin para transmitir el
movimiento giratorio que recibe del volante y este sirve como
mecanismo de proteccin para el conductor en caso de accidente Caja
de direccin: Es el que recibe el movimiento del volante y la barra
la cual reparte a las ruedas mediante movimientos realizados por
engranes ya sea de cremallera o bolas recirculantes.Biela: Se
encarga de unir la caja de direccin con la varilla central y esta
ubicada a la salida de la caja de direccin con la varilla
central.Varilla central: Recibe el movimiento de la caja de
direccin y los transmite a las terminales de direccin.Terminales de
direccin: son uniones de tipo rotula con elasticidad para absorber
las irregularidades del movimiento del vehculo y se une a los
extremos de las ruedas para poder hacer el giro de las llantas
Rotulas: se encarga de conectar los diferentes elementos de la
suspensin a las bielas de mando y permite el movimiento de la s
ruedas.Todos los sistemas de direccin automotrices utilizan una
caja de engranes conocida como caja de direccin segn el diseo del
sistema se clasifica como Direccin de Pin y cremalleraEn este tipo
de direccin mecnica realiza la reduccin por medio de un pion y una
cremallera que es la encargada de transmitir el movimiento
horizontal hasta las terminales de la mangueta disminuyendo los
elementos de tiranteara de esta manera la desmultiplicacin de
esfuerzo aplicado por el conductor en el volante es transmitida
hasta el pin de ataque por medio de la columna de direccin y esta
depender de la relacin que presente el tipo de piones.
Direccin de Tornillo sinfn y rodillo De igual manera el esfuerzo
entra por medio del volante de direccin y es transmitido hasta el
conjunto de piones tipo de sinfn y rodillo o caja de direccin este
esfuerzo es transmitido por medio del arreglo de la columna de
direccin hasta la caja de direccin misma que se encarga de igual
manera de la desmultiplicacin del esfuerzo empleado por el
conductor para guiar el vehculo, el esfuerzo resultante es
entregado hacia el con junto de tiranteara, barra de direccin
terminales, mangueta y brazo pitman y la disminucin de esfuerzo
para el conductor depender de la relacin de transmisin del conjunto
de piones.
Direccin hidrulicaEstos sistemas de direccin son sumamente
eficientes en su aplicacon algunos son para vehculos livianos de
carrera o compactos por la presicion peso y diseo y su fabricacin
otros se aplican en vehculos pesados como los camiones ya que el
diseo es ms grande y robusta. Existen muchos factores que
intervienen en la resisitencia al momento de girar el volante las
cuales son: presin de inflado del neumtico, contacto con el suelo,
tipo de neumtico, tipo de pavimento, velocidad de desplazamiento
del vehculo y el propio peso del vehculo. Ms sin embargo en el
desarrollo automotriz ha sido el de disminuir el esfuerzo requerido
para el giro del volante y la seguridad del conductor sin embargo
se requera de dar gran nmero de vueltas al volante para realizar
maniobras como dar vuelta en U la recuperacin del control del
vehculo al finalizar la maniobra. Para este problema de control de
vehculo se desarroll el sistema de Asistencia Hidrulica conocida
como Direccin Hidrulica este sistema no es un invento reciente ms
sin en cambio ha ido evolucionando y esto permite controlar el
esfuerzo del conductor 2.2Tipos de Caja de Direccin El movimiento
giratorio que aplica el conductor al volante se transmite a travs
de la barra de direccin y llega a la caja de direccin y este
transforma el movimiento giratorio a un movimiento rectilneo
transversal al vehculo. Atraves de las barras articuladas con
rotulas el mecanismo de direccin que este se encuentra en la caja
de direccin transmite el movimiento transversal a las Bieletas o
brazos de acoplamiento que hacen que las ruedas giren.Caja de
direccin de tornillo sinfn cilndrico o globoide Es un mecanismo
basado en un tornillo sin fin este puede ser cilndrico o globoide
este est unido al rbol del volante para transmitir su movimiento de
rotacin a un dispositivo de translacin que engrana con el mismo por
lo general es un sector o un rodillo que son los encargados de
transmitir el movimiento a la varilla o palanca y esta a su vez a
las barras de acoplamiento.
Caja de direccin de tornillo sinfn y dedo Est formado por un
sinfn cilndrico y un dedo al girar el sin fin el dedo se desplaza
sobre las ranuras del sinfn transmitiendo un movimiento oscilante a
la palanca de ataque.
Caja de direccin de tornillo sinfn y tuerca Est formada por un
sinfn cilndrico y una tuerca al girar el sinfn produce un
desplazamiento longitudinal de la tuerca este movimiento es
transmitido a la palanca de ataque unidad a la tuerca
Caja de direccin de tornillo sinfn y tuerca Formado por un sinfn
globoide apoyado en cojinetes de rodillos cnicos este rodillo esta
apoyado en el tornillo sin fin que al girar desplaza lateralmente
el rodillo produciendo un movimiento angular en el eje de la
palanca de ataque.
Caja de direccin de tornillo sin fin y sector dentadoEste
mecanismo de direccin est formado por un sinfn cilndrico dentado
helicoidal montado sobre cojinetes de rodillos cnicos, el sector
dentado con dientes helicoidales permanece engranado con el
tornillo sinfn y al eje de mando al girar el tornillo sinfn por
medio del volante se desplaza lateralmente al sector dentado
produciendo un desplazamiento angular en el eje de mando.
Caja de direccin de bolas recirculantes La funcin de esta caja
es un poco ms complicada por la cantidad de las partes que la
conforman el tornillo sinfn est conectado a la columna de direccin
la cual hace girar el tornillo sin fin cuando esta gira hace que
los balines se empujen unos a otros hacia arriba o hacia abajo,
esto permite que la tuerca se deslice en la misma direccin de los
balines, cuando la tuerca se desliza hace contacto con el sector
dentado y este gira de derecha a izquierda el cual hace girar el
brazo pitman y este mueve el sistema de rotulas y terminales.
Caja de direccin mecnica de cremallera La funcin de este tipo de
cremallera es muy sencilla el tornillo sinfn est conectado con la
columna de direccin por un juego de cruces, las cuales hacen que
giren de derecha a izquierda, el tornillo sin fin est conectado por
medio de unos dientes a la barra de cremallera cuando el tornillo
sinfn gira, la barra de cremallera se desliza de un lado a otro
dentro de la carcasa.
Caja de direccin hidrulica de cremalleraEste tipo de caja de
direccin hidrulica tiene la finalidad de aportar un menor esfuerzo
al que el conductor efecta sobre el volante permitiendo una menor
esfuerzo en el mecanismo de mando, con lo que resulta una direccin
ms sensible y la conduccin ms cmoda la funcin de este sistema es
enviar lquido (aceite) a alta presin por medio de una bomba
accionada por el motor, haciendo llegar a un embolo de un cilindro
y este se acciona segn sea el sentido de giro del volante.Por otra
parte la importancia de las cajas de direccin hidrulica es la bomba
de asistencia del lquido hidrulico, esta bomba es la encargada de
generar la alta presin del aceite necesaria para el funcionamiento
de la caja. El movimiento lo recibe del cigeal por medio de poleas
y correas y esta misma hacen girar la bomba de asistencia bomba de
agua y al alternador. El tipo de bomba mas utilizado es el de
paletas la cual lleva un regulador el cual regula la presin del
aceite y el caudal.
2.3 Diagnostico falla y causas probables en el sistema de
direccinDiagnosticoLa direccin del automvil puede llegar a fallar
si no se hace el mantenimiento necesario en las partes mviles que
lo componen, cuando se recibe un carro para revisar la direccin es
necesario ver el gastado de las llantas y el juego que tengan las
llantas con estas caractersticas se puede determinar si las rotulas
son las que estn fallando, otro punto al que se debe de prestar
atencin es a cualquier ruido que se pueda dar en el mecanismo y en
la caja de direccin. Otro punto que se debe de tomar en cuenta es
revisar la tubera de lquido de direccin en caso de que sea direccin
hidrulica, se debe de tomar en cuenta las a las fugas que deban
tener las mangueras, baja presin de la bomba. En caso de que el
problema o la falla se encuentre en la caja de direccin se debe de
tener cuidado de sus partes revisar si estn en buen estado si es
necesario remplazar por unas piezas nuevas.
Diagnostico general de la direccinGolpeteo sobre la direccin en
generalCausa probablea) Incorrecta alineacin de las ruedas
delanteras b) Mal reglaje del par de las ruedas delanterasc) Ruedas
desequilibradasd) Articulaciones de las barras de direccin
aflojadas en los brazos de acoplamiento e) Holgura excesiva entre
el tornillo sinfn y el rodillo acoplamiento anormal de las
piezas.Solucina) Revisar la parte delantera para comprobar si hay
desgaste remplazar los componentes desgastados y volver alinear la
parte delantera b) Remplazar los componentes defectuososc)
Remplazar los componentes y lubricar d) Rectificar y ajustar e)
Alineacin de ruedas
Oscilaciones laterales de las ruedasCausa probable a) Incorrecta
presin en los neumticos b) Incorrecta alineacin de las ruedas
delanterasc) Juego excesivo de los rodamientos de las ruedas
delanterasd) Ruedas desequilibradas e) Articulacin de las barras de
direccin aflojada en los brazos de acoplamientoSolucin a) Revisar
llantas e inflar a una presin indicada b) Revisar y alinear la
parte delantera c) Rectificar y alinear d) Rectificar y ajustar
rodamientosRuidos Causa probable a) Cabezas de articulacin de las
barrasde direccin aflojadas en los brazos de acoplamientob) Caja de
direccin o soporte del eje de reenvi aflojados en su fijacin a la
carrocera c) Lubricacin insuficiente por falta de estanqueidad de
las rotulas Solucina) Revisar y remplazar las rotulas b) Ajustar y
revisar caja de direccin y ajustar a la carrocerac) Revisar barra
de direccin lubricar y ajustar Rueda delantera oscilanteCausa
probablea) Flojedad en el mecanismo de la direccin b) Desgaste
disparejo de las llantas o presin dispareja de las mismasc) Falta
de balance de la llantad) Alineacin de las ruedas delanteras mal
ajustada terminales de las varillas gastadas o aflojadasSolucina)
Rectificar y ajustar b) Revisar las condiciones de las llantas e
inflar a las presiones recomendadasc) Revisar y balancear segn sea
necesario La direccin jala hacia un lado Causa probable a) Presin o
desgaste disparejo de las llantas b) Ajuste de la parte delantera
incorrectoc) Arrastre de los frenos d) Suspensin delantera daada o
travesaos delanteros vencidos del sub-bastidorSolucina) Revisar las
condiciones de las llantas e inflar a presin recomendadasb) Revise
la alineacin de la parte delantera c) Revise y ajuste la zapata de
frenod) Revisar remplazar los componentes daadosDireccin
pesadaCausa probablea) Presin de llantas baja o disparejab)
Mecanismo de la direccin mal ajustado c) Falta de lubricacin en las
articulaciones del varillaje de la direccind) Suspensin delantera
gasta y fuera de alineacin e) Falta de alineacin entre el mecanismo
de la direccin y los montajes de la columnaSolucina) Revise alinee
el mecanismo de direccin y los montajes de columnasb) Revise las
llantas e infle a presin recomendadasc) Revise y lubrique el
varillaje de direccin donde sea aplicabled) Revise la parte
delantera para comprobar si hay desgaste remplase los componentes
gastados yvuelva a alinear la parte delanterae) Revise y alinee el
mecanismo de la direccin y los montajes de la columna
Juego excesivo o flojedad en el mecanismo de la direccinCausa
probablea) Mecanismo de la direccin gastada o fuera de ajuste b)
Rotulas de varillaje de la direccin gastada o floja c) Mecanismo de
la direccin flojo sobre los tornillos del montaje sobre el
sub-bastidor brazo pitman flojo sobre la flecha del sectorSolucin
a) Ajuste total del mecanismo de la direccin reemplace los
componentes defectuosos y ajusteb) Apriete o reemplace los
componentes defectuosos c) Apriete los tornillos de montaje y
revise la alineacin del montaje del mecanismo de la direccin Fallas
en las cajas de direccinFalla de la direccin de cremalleraAlgunos
de los fallos ms comunes y causas probables son:a) Rotura de
guardapolvos en los brazos de direccinb) Holgura en rotulas de
direccinc) Falta de engranaje por falta de dientes en cremallera o
sinfn Fallos de direccin sinfn y dedoa) Holguras en las rotulas
tanto de los brazos de los brazos b) Falta de engranaje en eje sin
fin y el dedo o desgaste excesivo c) Rotura de guarda polvosd)
Rodamientos rotosFalla de la direccin sin fin y rodillo a) Holguras
en la direccin (separacin entre tornillo sinfn y el rodillo)b)
Holgura en las rotulas tanto en los brazos de la direccinc)
Rodamientos gripadosFalla de direccin sinfn y tuerca a) Desgaste de
tornillo sinfn b) Desgaste de tuerca holguras en la direccin entre
el tornillo sinfn y la tuerca c) Rodamientos agrietados o rotos d)
Holguras en las rotulas de los brazos de la direccinFalla de
direccin y sector dentado a) Desgaste de tornillo sin fin b)
Desgaste o rotura de dientes del sector dentado c) Holguras en la
direccin y sector dentado d) Roturas de guardapolvos de los brazos
de la direccin
Falla de direccin sin fin y tuerca con bolas recirculantes o
recirculacin de bolasa) Desgaste de las bolas de recirculacin con
demasiadas holguras en direccinb) Desgaste de la tuerca c) Holguras
en las rotulas de los brazos de direccin
2.4Mantenimiento Preventivo y Correctivo al Sistema de Direccin
Mantenimiento es un proceso de comprobaciones y operaciones
necesarias para asegurar los vehculos al mximo de eficiencia y
reduciendo el tiempo de parada para repararlos el mantenimiento de
los vehculos mantiene una relacin directa en las condiciones que
prestan el servicio. Hay tres tipos de mantenimientoSintomticoEl
mantenimiento sintomtico es el que se presenta por anomalas que son
detectables en funcionamiento de los sistemas que lo conforman
estas anomalas son detectadas por equipos de control que se
encuentran instaladas en el tablero de control del vehculo y esto
hace que alerte al conductor del problema o la falla que
sucede.Preventivo Un mantenimiento preventivo al automvil es
reducir la posibilidad de problemas importantes o reparaciones Y
esto hace que disminuya el desgate y los ruidos en el vehculo. La
funcin del mantenimiento preventivo es prevenir y localizar averas,
defectos, puntos dbiles en el sistema, reduccin de costos y
corregirlos y garantizar un buen un buen funcionamiento y
confiabilidad y aumentar la vida til de los equipos y sistemas que
componen el automvil.Un buen mtodo habitual para determinar
procesos preventivo deben llevarse a cabo son las recomendaciones
de los fabricantes recomendaciones de expertos.Correctivo Este
mantenimiento debe ser realizado nicamente en talleres equipados y
que cuente con la experiencia y servicio calificado para poder
realizar los servicios de mantenimiento que son de reparacin de
motor y de todos los conjuntos mecnicos que conforman el vehculo
tomando en consideracin la prioridad al sistema de falla
detectadaEn la actualidad los sistemas de direccin hidrulico son
los que tienen los vehculos nuevos aunque existen autos con sistema
de direccin mecnica o cremallera son los automviles de mayor
antigedad.es muy importante hacer un adecuado mantenimiento en los
sistemas para ello necesitamos saber la funcin y especificaciones
que tienen.Primer paso: como todo sistema o aspecto tcnico es
posible llevar un correcto mantenimiento lo que se debe de hacer es
revisar peridicamente cada uno de los elementos del sistema de
direccin. Los elementos ms utilizados en la barra de direccin son
los extremos de direccin la cremallera y los bujes de la gua de la
barra en la columna de direccin es importante revisar el pin. Si
tambin el sistema hidrulico es asistido lo necesario es comprobar
peridicamente si la presin de la bomba es correcta y no produzca
fugas en las manguerasEl segundo trabajo que debemos realizar es el
de verificar que los elementos de la direccin funcionen
correctamente la realizaremos con el coche en marcha. Una vez hecho
esto, si es necesario tendremos que ajustar la alineacin de la
direccin y equilibrar los neumticos para no tener problemas con las
llantas y no tengan un desgaste disparejo y no tenga juego la
llanta mantener y corregir la alineacin de las ruedas.El tercer
aspecto a tener en cuenta es el lubricante el nivel del fluido
hidrulico es el ms bsico mantenimiento de estos sistemas de
direccin generalmente no se les presta atencin y los problemas
menores se dejan pasar ocasionando que esos problemas menores con
el tempo sean mayores. Uno de los signos de insuficiente
mantenimiento del sistema de direccin es la direccin pesada dura,
especialmente cuando el fluido est fro.El engrase de la caja de los
sistemas mecnicos es vital. La densidad de grasa o la del fluido
hidrulico es asunto determinante en el sistema de direccin la falta
de lquido perjudica notablemente el sistema de direccin. Esto
tambin sucede con mala presin o desgaste excesivo de los neumticos,
y con el mal estado de los amortiguadores.Direccin Hidrulica: La
bomba hidrulica debe durar toda la vida til del auto. Para eso solo
necesita El fluido correcto la mayora de los sistemas recomiendan
ATF Dexron III. Algunos utilizan un fluido especial para la
direccin (parecido al Dexron III en comportamiento ningn sistema
debera tener ATF Tipo A, no tiene el ndice de viscosidad necesario
para que funcione la bomba hidrulica cuando se calienta en la
ciudad, montaas y no tiene las propiedades anti-desgastes ni
anti-espuma requeridasMantener el nivel de fluido correcto: En fro,
debera estar en la lnea ms baja y cuando el fluido est caliente
debera llegar a la lnea superior. Nunca debe sobrepasar las lneas
lmites mantener el fluido limpio y seco cuando se oscurece, hay que
cambiarlo. Un fluido oscuro est contaminado u oxidado causar
desgaste de la bomba
Ventajas de la direccin hidrulica a) Reduce el esfuerzo en el
volante con menor fatiga al conductor y esto es muy conveniente en
los largos recorridos o en las maniobras en la ciudad b) Permite
realizar las maniobras ms delicadas y sensibles que el conductor
realice desde la posicin de frenado a mxima velocidad c) Debido a
la fuerza de asistencia reduce el esfuerzo en el volante por lo que
nos da un mayor suavidad en las maniobras.d) Nos brinda una mayor
precisin en maniobras dado que su asistencia permite usar una
desmultiplicacin menor en conjunto de piones de la direccin mecnica
consiguiendo una relacin ms directa entre el giro del volante y
giro de las ruedase) Nos brinda una mejor seguridad dado que este
tipo de asistencia amortigua de manera instantnea que puedan
presentar en el terreno evitando la perdida de control por parte
del conductor f) Permite realizar maniobras cortas en espacios
reducidos con mayor eficacia y a grandes velocidades la velocidad
de retorno de las ruedas al final del viraje es normalg) Si por
algn motivo el circuito de asistencia hidrulico falla y deja de
prestar servicio aun se puede contar con el sistema de direccin
mecnico el cual presta asistencia Desventajas de la direccin
hidrulicaa) Tiene un costo elevado en las reparaciones ya que el
mantenimiento debe ser especializado b) El costo en cuanto al tipo
de caja de direccin y las refacciones que se vayan a utilizar c)
Revisin consecutiva al sistema de direccin d) No saber al momento
cual es la falla en la direccin hasta despus de llevar el vehculo
aun taller mecnico y poder dar el diagnosticoe) La direccin se pone
muy dura y es difcil tener el control del vehculo f) Falta de
presin en la bomba de direccin hidrulica g) Fugas en las lneas de
direccin hidrulicas o cuarteaduras.h) Bandas mal ajustadas o
desgastadas.
