Bomba de direcció assistida: disseny, tipus, principi de funcionament
Contingut
La direcció assistida continua ocupant fermament el seu lloc en diverses categories de vehicles i models individuals de turisme. El seu component clau és la bomba, que converteix la potència del motor en la pressió de funcionament del fluid de treball. El disseny està ben establert i provat, la qual cosa ens permet considerar-lo amb detall en el cas general.
Tasques i aplicacions realitzades
Per la seva naturalesa, la bomba hidràulica proporciona energia a l'actuador en forma de circulació del fluid de treball del sistema: oli especial, a alta pressió. El treball realitzat ve determinat per la magnitud d'aquesta pressió i el cabal. Per tant, el rotor de la bomba ha de girar força ràpidament, movent volums significatius per unitat de temps.
La fallada de la bomba no hauria de provocar el cessament de la funció de direcció; encara es poden girar les rodes, però la força sobre el volant augmentarà bruscament, cosa que pot ser inesperada per al conductor. D'aquí els elevats requisits de fiabilitat i durabilitat, que es compleixen gràcies a un disseny provat, el mètode d'injecció escollit i les bones propietats lubricants del fluid de treball.
Opcions d'execució
No hi ha molts tipus de bombes hidràuliques com a conseqüència de l'evolució, només queden els tipus de plaques i engranatges. El primer d'ells s'utilitza principalment. L'ajust de pressió es proporciona rarament; no hi ha una necessitat particular d'això; la presència d'una vàlvula limitadora de pressió és suficient.
La direcció assistida clàssica utilitza un accionament mecànic del rotor de la bomba des de la politja del cigonyal del motor mitjançant una transmissió per corretja. Només en sistemes electrohidràulics més avançats s'utilitza un accionament d'un motor elèctric, que proporciona avantatges en la precisió del control, però priva del principal avantatge de la hidràulica: una gran potència d'amplificació.
Disseny de la bomba més comuna
El mecanisme de fulla funciona movent líquid en petits volums amb la seva reducció a mesura que el rotor gira i l'oli s'extreu a la canonada de sortida. La bomba consta de les parts següents:
- politja motriu a l'eix del rotor;
- rotor amb pales lamel·lars en solcs al voltant de la circumferència;
- coixinets i segells d'eix a la carcassa;
- estator amb cavitats el·líptiques en el volum de la carcassa;
- vàlvula de control;
- carcassa amb suports al motor.
Normalment, el rotor serveix a dues cavitats de treball, la qual cosa augmenta la productivitat mantenint un disseny compacte. Tots dos són completament idèntics i situats diametralment oposats a l'eix de rotació.
Ordre de funcionament i interacció dels components
Una corretja en V o una corretja de transmissió multicanal fa girar la politja de l'eix del rotor. El rotor que hi ha muntat està equipat amb ranures en les quals les plaques metàl·liques es mouen lliurement. A causa de l'acció de les forces centrífugues, estan constantment pressionades contra la superfície interior el·líptica de la cavitat de l'estator.
El líquid entra a les cavitats entre les plaques, després de la qual cosa és mogut per elles en direcció a la sortida, on es desplaça a causa del volum variable de les cavitats. Corrent sobre les parets corbes de l'estator, les pales s'enfonsen al rotor, després de la qual cosa s'estenen de nou, rebent les següents porcions de líquid.
A causa de l'elevada velocitat de rotació, la bomba té un rendiment suficient, alhora que desenvolupa una pressió d'uns 100 bar quan funciona "en un punt mort".
El mode de pressió sense sortida existiria a altes velocitats del motor i les rodes estaven girades completament, quan el pistó del cilindre esclau ja no podia moure's més. Però en aquests casos, s'activa una vàlvula limitadora de molla, que s'obre i inicia la sortida inversa del fluid, evitant que la pressió augmenti excessivament.
Els modes de bomba estan dissenyats de manera que pugui produir la seva pressió màxima a una velocitat de rotació mínima. Això és necessari quan es maniobra amb velocitat gairebé en ralent, però amb el volant el més lleuger possible. Tot i la gran resistència a l'hora de girar les rodes de direcció al seu lloc. Tothom sap com de pesat és el volant sense direcció assistida en aquest cas concret. Resulta que la bomba es pot carregar completament a una velocitat mínima del rotor i, després d'augmentar la velocitat, simplement descarrega part del líquid en sentit contrari a través de la vàlvula de control.
Malgrat que aquests modes de funcionament amb excés de rendiment són estàndard i estan previstos, el funcionament de la direcció assistida amb les rodes totalment girades fins a la parada és molt indesitjable. La raó d'això és el sobreescalfament del fluid de treball, per la qual cosa perd les seves propietats. Hi ha un risc d'augment del desgast i fins i tot d'avaria de la bomba.
Fiabilitat, avaries i reparacions
Les bombes de direcció assistida són altament fiables i no es consideren consumibles. Però tampoc són eterns. Els errors de funcionament apareixen en forma d'augment de la força al volant, especialment durant la rotació ràpida, quan la bomba clarament no produeix el rendiment requerit. Es produeixen vibracions i un fort brunzit, que desapareix després de treure la corretja de transmissió.
La reparació de la bomba és teòricament possible, però normalment es substitueix simplement per una d'original o una peça de recanvi d'un mercat de recanvi. També hi ha un mercat de components renovats en fàbrica que costen molt menys, però tenen gairebé la mateixa fiabilitat.
