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Sep 16, 2023

Dirección asistida: comprensión de la dinámica y el diagnóstico

Hace veinticinco años, cuando falló la dirección asistida, diagnosticar el sistema fue

Hace veinticinco años, cuando falló la dirección asistida, diagnosticar el sistema fue fácil. El problema más difícil de diagnosticar fueron las "náuseas matutinas" que aquejaban a algunos vehículos cuando estaban fríos. En la actualidad, la introducción de la dirección sensible a la velocidad, la dirección asistida eléctrica y los controles informáticos han hecho que los diagnósticos de la dirección asistida sean más exigentes.

Hay dos tipos de sistemas de dirección asistida convencionales. El primer tipo utiliza un cilindro hidráulico unido al enlace de arrastre y al chasis. Una válvula de control está unida al extremo del eslabón de arrastre, reemplazando el extremo de la barra de dirección, y el actuador de la válvula está conectado por un eje cónico al brazo pitman.

El segundo tipo usa un cilindro hidráulico que es una parte integral del mecanismo de dirección y está conectado a la tuerca de bola de recirculación ubicada en el eje de dirección. La válvula de control rotativa está conectada a una barra de torsión que forma parte del eje de dirección. El cilindro hidráulico del mecanismo de dirección de piñón y cremallera forma parte del mecanismo de cremallera y la válvula de control está conectada al eje de dirección mediante una barra de torsión.

En cada tipo de sistema de dirección asistida, la bomba entrega fluido a la válvula de control. La válvula de control abre un flujo presurizado hacia y desde el cilindro hidráulico y responde directamente a la entrada del brazo pitman o eje de dirección. El accionamiento de la válvula de control se basa en la entrada orientada a velocidades más bajas del vehículo donde más se necesita la asistencia. Esta configuración hace que la dirección sea más sensible a velocidades más altas.

La modificación del flujo de la bomba al cilindro comenzó como un método para reducir la sensibilidad a alta velocidad en la década de 1980. Este sistema de control se denomina orificio variable electrónico (EVO). La válvula EVO está montada en la salida de la bomba de dirección asistida y utiliza un controlador electrónico para producir cambios de campo magnético en su bobina de solenoide. El pasador de la válvula conectado a la válvula de orificio se extiende hacia la bobina del solenoide y el campo magnético generado por la bobina del solenoide empujará el pasador hacia la bobina. Esta acción de tracción regula el flujo a través de la válvula. La válvula y el controlador se pueden utilizar con sistemas convencionales y de piñón y cremallera.

Un controlador electrónico cambia el campo magnético en la bobina del solenoide enviando un voltaje modulado por ancho de pulso (PWM) a la bobina. El controlador ajusta el esfuerzo de dirección en función de la entrada de velocidad del vehículo al controlador y la posición del volante. La entrada de velocidad del vehículo normalmente proviene del módulo de control del motor.

La posición del volante proviene del sensor de velocidad del volante (HWSS). El HWSS mide la velocidad a la que se gira el volante y produce una señal de voltaje analógico variable al controlador. La señal variará de alto voltaje a bajo voltaje y regresará a alto voltaje cuando el volante se gire 180 grados. Una combinación de la velocidad del vehículo y la velocidad a la que se gira el volante producirá una señal PWM desde el controlador a la bobina del solenoide, variando la cantidad de asistencia.

Durante las maniobras de estacionamiento, cuando no hay entrada de velocidad del vehículo, la válvula de control de orificio no tiene campo magnético y proporciona un flujo de bomba alto para un esfuerzo de dirección bajo. A velocidades de carretera, el campo magnético de la válvula de control del orificio aumenta para reducir el flujo en proporción a la velocidad del vehículo para lograr un mayor esfuerzo de dirección y reducir la sensibilidad de entrada al volante.

Cuando el controlador recibe una entrada de velocidad del vehículo y una entrada de HWSS, aumentará el campo magnético para disminuir la presión y el flujo para proporcionar menos asistencia y aumentar el esfuerzo de dirección.

El HWSS tiene cuatro circuitos divisores de voltaje y un "limpiador" para la rueda del sensor. Los divisores de voltaje están construidos con un material resistivo en una película alimentada por una referencia de 5 voltios para formar cuatro elementos de detección de 90 grados. El limpiaparabrisas tiene un contacto que se monta en la película resistiva y suministra la señal de salida al controlador. La señal oscila entre 0,5 y 4,5 voltios con un ±0,3 voltios.

Por ejemplo: el sensor produce de 0,2 a 4,8 voltios cuando el volante se gira 90 grados. Luego, el sensor produce de 4,8 a 0,2 voltios durante los siguientes 90 grados de rotación del volante en la misma dirección. Cuando se haya girado el volante 360 ​​grados, el voltaje habrá pasado de 0,2 a 4,8, de 4,8 a 0,2, de 0,2 a 4,8 y de 4,8 a 0,2 voltios en constante subida y bajada de tensión.

¿Qué sucede cuando falla la bobina de la válvula EVO? La bomba de la dirección asistida entregará la presión y el volumen completos al cilindro hidráulico. La dirección del vehículo será más sensible que cuando la válvula estaba funcionando y existirá en todas las condiciones de manejo.

¿Qué sucede cuando la válvula falla en la posición cerrada? Conducir el vehículo requerirá más esfuerzo ya que habrá poca o ninguna asistencia.

¿Qué sucede cuando falla un sensor? Es probable que haya una falla intermitente. Una interrupción intermitente de la entrada de velocidad del vehículo al controlador producirá un aumento en la asistencia eléctrica. Esta condición se puede detectar cuando el vehículo está en movimiento porque el volante es sensible a pequeños movimientos. El controlador está en modo de estacionamiento con la bomba brindando asistencia de dirección completa.

Una interrupción intermitente del HWSS con el vehículo en movimiento producirá una mínima asistencia eléctrica. Esto se detectará como un aumento repentino en el esfuerzo de la dirección cuando el vehículo esté girando en una esquina.

Algunos vehículos tendrán códigos de diagnóstico de problemas para fallas de entrada y salida. Se enumeran los códigos genéricos de problemas de diagnóstico OBDII:

•C0472 – Señal baja del sensor de velocidad del volante de dirección V

•C0473 – Señal del sensor de velocidad del volante de dirección V alta

•C0495 – Error de seguimiento de EVO

•C0498 – Circuito de alimentación del actuador de control de asistencia de dirección bajo

•C0499 – Circuito de alimentación de solenoide de control de asistencia de dirección alto

•C0503 – Circuito bajo de retorno del solenoide de control de asistencia de dirección

•C0504 – Circuito de retorno de solenoide de control de asistencia de dirección alto

Una herramienta de escaneo puede ayudar a diagnosticar rápidamente el problema. Otra herramienta valiosa es un multímetro digital que puede medir el ancho de pulso y proporcionar información de diagnóstico y prueba de componentes.

Algunas de las soluciones de diagnóstico y reparación más importantes pueden provenir de la información de servicio. Puede haber una TSB que describa la condición y la reparación del vehículo. Aproveche todas sus opciones de diagnóstico antes de iniciar la reparación.