La dirección asistida se ha convertido en una característica intrínseca de todos los vehículos hoy en día, a pesar de que algunos países en vías de desarrollo aún no la pueden disfrutar todo lo que quisieran en el mercado de coches nuevos. Este mecanismo, que data de comienzos del siglo XX, ha hecho que sea sorprendente y fácil manejar una dirección, y también que sea una puñeta para los conductores manejarla cuando la asistencia falla.
Si alguna vez has intentado conducir un coche sin dirección asistida, sabrás cuán vital es este sistema. La dirección asistida hace que las maniobras sean más fáciles, seguras y cómodas para ti y los pasajeros. La dirección asistida nos brinda una mayor capacidad para desviar el coche y evitar obstáculos o intrusos inesperados en la carretera, como animales, u otros vehículos o peatones que no están prestando atención. Cuando se trata de la seguridad y agilidad del vehículo, la dirección asistida debe estar en buenas condiciones. Y en la mayor medida, lo es, pero no es inmune al fallo.
Un poco de historia sobre la dirección asistida
El primer sistema de dirección asistida en un automóvil, aparentemente, fue instalado en 1876 por un hombre cuyo apellido era Fitts, pero poco más se conoce sobre él. El siguiente sistema se instaló en un camión Columbia en 1903 que empleaba un propulsor eléctrico independiente para ayudar al conductor a girar las ruedas delanteras. Robert E. Twyford, residente de Pittsburgh, Pensilvania (Estados Unidos), integró una dirección asistida mecánica como parte de su patente emitida el 3 de abril de 1900 para el primer sistema de tracción en las cuatro ruedas.
Más tarde, Francis W. Davis, ingeniero de la división de camiones de Pierce-Arrow (1901-1938), comenzó a explorar cómo facilitar la dirección y, en 1926, inventó y demostró el primer sistema práctico de dirección asistida. Davis se mudó a General Motors y refinó el sistema de dirección asistida hidráulicamente, pero la compañía calculó que sería demasiado caro de producir. Las necesidades militares de la II Guerra Mundial para facilitar la conducción de vehículos pesados aumentaron la necesidad de una asistencia eléctrica en vehículos blindados.
Hubo que esperar hasta 1951 para ver cómo Chrysler Corporation introducía el primer sistema de dirección asistida un coche de producción en masa (Imperial) con el nombre de “Hydraguide”. El mecanismo de la que acabaría en un lejano futuro en manos italianas (FCA) se basó en algunas de las patentes vencidas de Davis. Lógicamente, los competidores directos no se iban a quedar atrás, así que GM presentó el primer Cadillac (Series 62) con un sistema de dirección asistida utilizando el trabajo que Davis había hecho para la empresa casi 20 años antes.
¿Cómo funciona una dirección asistida?
Tras empaparnos un poco de historia, es momento de conocer la parte práctica de este práctico mecanismo. La dirección asistida es un sistema mediante el que se reduce la fuerza (par de giro) que ha de ejercer el conductor sobre el volante de un coche para accionar mover la dirección. El objetivo es ayudar a quien maneja la dirección a vencer esta fuerza. El principio físico que hay detrás del sistema viene del resultado de la fuerza que deba de hacer el conductor más la que aplica la propia asistencia de la dirección, que son iguales a la del autoalineamiento de la rueda.
Siendo Flas distintas fuerzas: FAUTOANLINEAMIENTO = FASISTENCIA DE LA DIRECCIÓN + FCONDUCTOR
Esta fuerza de autoalineamiento es una variable dependiente del vehículo y la velocidad. Cuanto menor es esta última, mayor es la resistencia. Y si el peso sobre el eje delantero es elevado (la mayoría de los coches tienen como eje motriz el delantero, una configuración que coloca a los componentes mecánicos más pesados –motor y caja de cambios– delante del eje), puedes estar convencido que se te hará realmente difícil mover el volante. Ahora bien, no todas los sistemas de direcciones asistidas son iguales, pero pueden agruparse en tres grupos:
- Hidráulica: ya en desuso por ser demasiado pesada y consumidora de energía, la dirección hidráulica consistía en una bomba y un actuador que generaban energía y asistían el movimiento de las ruedas en función del giro del volante.
- Electrohidráulica: durante un largo periodo de tiempo, esta ha sido la elección de la mayoría de los fabricantes de coche, ya que necesitaban menos recursos para operar correctamente que las hidráulicas, pero mantenían las sensaciones de lo que ocurría bajo el volante. En vez de ser una bomba de accionamiento mecánico, depende de una bomba eléctrica independiente y tan solo funciona cuando es necesario.
- Eléctrica: es más compacta, ligera y, consecuentemente, ayuda a reducir el consumo de combustible. Con un motor eléctrico en la columna de dirección, puede verse limitada en cuanto a sensaciones –hecho más que contrastado– y en prestaciones para vehículos muy pesados. Pero una de las ventajas que aportan las direcciones electro hidráulicas o eléctricas puras es que, al estar controladas electrónicamente, se puede generar una asistencia variable en función de la velocidad. De esta forma se hace la conducción más cómoda.
Metiéndonos más profundamente en la explicación de cómo funciona un dirección asistida, una bomba hidráulica suministra un caudal volumétrico de líquido específico para este menester a través del sistema. Sin embargo, dado que la dirección no necesita asistencia cuando se conduce en línea recta o cuando se realizan ligeros movimientos de dirección, el aceite no está siempre en continuo movimiento.
La bomba funciona de forma constante, pero usa menos energía que otros dispositivos, véase el aire acondicionado o los asientos con calefacción. En el momento en que se realiza un movimiento de dirección, parte de este caudal se dirige al área de trabajo de la dirección. Hay presión en el sistema, y la más alta se logra cuando se gira completamente en una dirección.
En este punto, todo el flujo se dirige a las zonas necesarias sin que el aceite pueda fluir de regreso directamente. En ese momento, la bomba se bloquea y la presión resultante se regula con la ayuda de una válvula de alivio. Esto crea un silbido que puede ser percibido, en algunas ocasiones, al aparcar el coche (sin música ni suegras al lado).
En este caso, la bomba proporciona su rendimiento máximo. Pero hay otra desventaja en una dirección hidráulica en comparación con la dirección electromecánica. Los anillos de sellado del eje pueden tener fugas después de un cierto período de funcionamiento, por lo que es necesario un reemplazo del mecanismo de la dirección, algo nada sencillo o económico. Dado que el casi todos los fabricantes de coches, normalmente no tienen en mente reparar partes de la dirección, es posible que deba reemplazarse todo el mecanismo de la dirección.
Evolución de los sistemas de dirección asistida
En este bloque tomamos el relevo a los diferentes tipos de dirección asistida para hablar directamente del futuro de la misma y sí, estarás pensando en el siguiente paso de la conducción que no es otro que la conducción autónoma.
Podemos decir que la evolución de este sistema ha pasado de una ejecución mecánica a una eléctrica y que esta pasa ahora a un complejo sistema de cámaras, gps, radares y sistemas informáticos que procesan cada metro recorrido y se anticipan a las inclemencias de la carretera. En un menor grado de autonomía, tenemos las ADAS que nos corrigen el trazado si nos acercamos a la línea del carril con un leve movimiento del volante, este aspecto casa a la perfección con el aporte de seguridad que ha tenido la dirección asistida desde sus inicios.
Hablando del aporte del confort tenemos que hablar del momento en que cedemos el control total de la dirección a nuestro coche al aparcar. El sistema neurálgico controla por completo la dirección y nos ayuda a estacionar, no solo en línea, si no también en batería y de forma diagonal. En este sentido, la dirección asistida toma un nuevo cáliz para darnos el extra de confort que prometen todos los sistemas de park assist.
Por último y no menos importante, tenemos que citar como el sistema electrónico de estabilidad ha ido evolucionando al mismo tiempo que la dirección asistida. El ESP, sistema que comprueba que el movimiento del volante corresponde con la dirección real en la que se mueve el coche; para ello utiliza diferentes sensores que dependen de la dirección tales como el ángulo de giro y los matchea con la velocidad de giro y la aceleración. Si bien el ESP actúa sobre la frenada, su evolución ha ido de la mano de la propia de la dirección asistida ya que depende en mayor o menor medida de ella y sin duda, son un complemento perfecto en la seguridad de nuestro coche.
Síntomas de fallos en la dirección asistida
Ruidos al girar el volante
Un ruido/chirrido cuando las ruedas giran puede ser una indicación de que el líquido de la dirección asistida no está funcionando correctamente. Una caída en la cantidad de líquido puede ser un indicativo de que existe una fuga en la cremallera de la dirección asistida. Reemplazar el líquido solo resolverá el problema temporalmente, a menos que se repares la fuga.
Volante duro como una piedra
Si la tarea de girar el volante se convierte en una tarea más difícil que mover un saco de piedras, tienes otra indicación de que la dirección asistida está fallando. Las posibles causas incluyen un nivel bajos del líquido o una fuga en la cremallera (como se ha descrito más arriba), o daños en la correa de la dirección asistida. Reemplazar estas correas puede variar de un tipo de coche a otro.
El volante vibra al ralentí
Este síntoma es una sorpresa para algunas personas porque ocurre cuando el coche está al ralentí, y la dirección asistida no entra en funcionamiento. Las vibraciones del volante son una indicación de que la correa está dañada, suelta o necesita ser reemplazada.
Tipos de problemas con la dirección asistida
Pérdida de líquido
Uno de los problemas más comunes que tienen los sistemas de dirección asistida son las fugas. La elevada presión del sistema combinada con unos manguitos blandos que transportan el fluido lo hace relativamente susceptible a errar. Un nivel bajo de líquido puede motivar una bomba de dirección que chirríe, e incluso una pérdida de presión de este puede provocar, sencillamente, la asistencia de la dirección.
Los niveles bajos de líquido también provocan un mayor desgaste de la bomba de la dirección, principalmente motivado por una lubricación inadecuada y las altas temperaturas del líquido, lo que acelera aún más el desgaste de la bomba (siguiente punto). De hecho, puede hacer que se desgaste de forma prematura y puede resultar en un fallo puntual del sistema de la dirección si no se corrige. Puede detectarlo fácilmente porque notarás que el líquido gotea. A menudo, también hay un chirrido que se puede escuchar.
Cada vehículo tiene un depósito de líquido de dirección asistida con una varilla de medición unida a la tapa. Los marcadores de esta ilustran dónde debe estar el líquido cuando el motor está frío y cuando está caliente Si encuentras una fuga en el manguito, o el líquido es demasiado bajo (por una fuga, se entiende), la mejor manera de detenerla es simplemente reemplazándola por otra. Si por el contrario encontramos una fuga en el mecanismo de la dirección, cremallera o bomba, acude a un taller para sellar la fuga.
Como cualquier otro sistema mecánico, las bombas de dirección asistida se desgastan. Cuando llega el momento de reemplazarlas, comienzan a zumbar o chirriar, o puede que no haga ningún ruido. De cualquier manera, una baja presión de fluido no te dará tanta ayuda cuando intentes girar el volante. Diagnosticar una bomba es extremadamente difícil, ya que, generalmente, no hay forma de saber su estado si no se desmonta. En este caso, la única opción es reemplazar la bomba.
Aire en el sistema
El aire en el sistema de dirección asistida también reducirá la presión y la capacidad del mismo para brindar asistencia a la dirección. Si tiene la cantidad correcta de líquido, generalmente entra aire debido a fugas. Reemplazar las líneas de líquido y verificar las conexiones en busca de piezas sueltas o juntas tóricas defectuosas puede ayudar a sellar el sistema, eliminar el aire y hacer que deje de hacer ruidos (si lo hacía).
Obstrucción en el sistema
Las obstrucciones son los problemas de la dirección asistida también difíciles de diagnosticar. De manera similar a verificar la presión de la bomba, el hecho de que sea un sistema bastante cerrado en sí mismo hace que sea difícil encontrar obstrucciones en caso de que exista. Estas, generalmente, se deben a componentes desgastados o un líquido de la dirección sucio y, a veces, pueden eliminarse purgando el sistema.
Correa de accesorios agrietada o rota
Muchos vehículos utilizan bombas de dirección asistida que son impulsadas por una correa que está conectada al cigüeñal del bloque, la conocida correa de accesorios. Una que esté en las últimas puede patinar y provocar una reducción de la presión del fluido producida por la bomba, aumentando el esfuerzo necesario para operar la dirección. Una correa de accesorios rota o en mal estado puede causar una pérdida inmediata de la asistencia en la dirección, ya que la bomba ya no es funciona al no ser movida por la correa.
Manguitos agrietados o rotos
Todo se desgasta con el tiempo. Los componentes un coche están sometidos a tensión durante la conducción, y esto puede causar daños. Después de unos años, los manguitos asociadas con el sistema de la dirección asistida se endurecen y se agrietan. Los manguitos también están cerca de otras partes calientes en el vano que pueden desgastar por la fricción con otras piezas.
Estos problemas pueden provocar agujeros o grietas que, a veces, provocan pérdidas de líquido de la dirección asistida. Como ocurre con todos los problemas del coche, actuar temprano es la mejor manera de evitar complicaciones y peligros en la carretera. La dirección asistida es una parte vital de los sistemas de un vehículo y ayuda a mantener un rumbo firme. Aunque puedes conducir de forma segura sin su ayuda, es posible que descubra que dejar reparaciones durante demasiado tiempo significa que podría terminar pagando una costosa factura de reparación.
[NOTA: Artículo publicado originalmente el 27/09/2020 ampliado con la prueba dinámica de los modelos en 2024]