DIAGNÓSTICO Y REPARACIÓN DEL

SISTEMA DE SUSPENSIÓN,
DIRECCIÓN Y FRENOS
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SISTEMA DE DIRECCIÓN CON ASISTENCIA
ELÉCTRICA EPS

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 OBJETIVOS
Con la información proporcionada, al término de la sesión
el estudiante será capaz de describir las partes, explicar el
funcionamiento y realizar cálculos del sistema de dirección
con asistencia eléctrica, mencionando acciones para el
cuidado del medio ambiente y la salud.

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 Volante Volante

Columna

Columna Motor

Depósito Manguera y tubo

ECU
Eje Eje
Sensor de par
y de ángulo

Bomba
Cremallera y piñón

Cremallera y Piñón

Dirección asistida hidráulica Dirección asistida electrónica

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 SIST DE DIRECCIÓN CON ASISTENCIA ELÉCTRICA EPS
La EPS (Servodirección eléctrica) utiliza un motor eléctrico para generar el
par de asistencia para el funcionamiento de la dirección y reducir el
esfuerzo de dirección.

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 La servodirección hidráulica utiliza la potencia del motor para
generar la presión hidráulica y conseguir el par de asistencia. Dado
que la EPS utiliza un motor, no requiere la potencia del motor y
mejora la economía del combustible.

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 La Dirección Asistida EPS, utiliza un motor eléctrico para asistir la
dirección de poder. Este es un sistema de dirección con motor
independiente.

También llamada Dirección Eléctrica de

Poder, opera el motor de acuerdo con
la condición de dirección, ofreciendo de
esta manera características óptimas de
dirección.

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 El sistema EPS es amigable con el medio ambiente debido a que no
utiliza aceite de dirección. Debido a su bajo peso y menos componentes,
se reduce el consumo de combustible.

Recientemente, los vehículos equipados con EPS han aumentado y se

espera que el EPS reemplace los sistemas de dirección hidráulicos de
asistencia.
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 El EPS esta dividido en tres tipos de acuerdo con la ubicación del motor,
tipo Columna, tipo Cremallera y tipo Piñón.

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 Componentes principales
En general los sistemas EPS están compuestos por los siguientes
componentes: Sensor de Sensor de
Ángulo Torque
1. Módulo de control Motor
Eléctrico
2. Sensor de torque
3. Sensor de ángulo Engranaje de
reducción
4. Motor eléctrico
5. Engranaje de reducción Módulo de
Control
6. Luz de advertencia EPS
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 Módulo de Control
El Módulo de Control (ECU de la EPS) recibe las señales
procedentes de diversos sensores, estima el estado actual del
vehículo, y determina la corriente de asistencia que debe aplicarse
al motor CC.

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 Sensor de torque (Sensor de par)

Cuando el conductor mueve el volante, el par de dirección se aplica

al eje de entrada del sensor del par de apriete a través del eje
principal de dirección.

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 Este sensor se encarga de enviar
señal a la unidad de control
electrónica de la fuerza a la que el
conductor realiza los giros del
volante, además de la dirección a
la que gira.

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 Este sensor cuenta con dos sensores
internamente, el primario y el secundario,
esto es para que ambos sensores
monitoreen que las señales estén en
concordancia, cuando cualquiera de los
dos sensores detectan que no están en
concordancia, la ECU bloquea el motor y
deja el sistema de dirección en modo
mecánico.

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 Los anillos de detección 1 y 2 están
colocados en el eje de entrada
(lado del volante) y el anillo de
detección 3 en el eje de salida (lado
del engranaje de la dirección).
El eje de entrada y el eje de salida
están conectados mediante una
barra de torsión.

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 Los anillos de detección tienen en
su circunferencia exterior espiras de
detección sin contacto para formar
un circuito de excitación.
Cuando se genera el par de
dirección, la barra de torsión se
retuerce, generando una diferencia
de fases entre los anillos de
detección 2 y 3.

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 En base a esta diferencia de fases,
se envía a la ECU una señal
proporcional al par de entrada.
En base a esta señal, la ECU
calcula el par de asistencia del
motor para la velocidad del vehículo
y acciona el motor.

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 Existen tres tipos de sensores de par:
SENSOR PAR INDUCTIVO, el cual induce corriente cuando gira.
SENSOR PAR DE EFECTO HALL, el cual deja pasar la corriente
dependiendo de la velocidad de giro.
SENSOR PAR RESISTIVO, el cual consiste en una resistencia variable y
el voltaje va variando dependiendo de la posición de la dirección.

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 Sensor de ángulo de giro

Este sensor se encarga de verificar el ángulo del volante y de las

ruedas, pero hay vehículos que no traen este sensor ya que el sensor
de par cumple la misma función de saber la dirección del volante.
Este sensor puede ser de efecto hall
o de barrera luminosa.
Los vehículos que traen este sensor
lo hacen para corroborar ambos
resultados en la toma de decisiones
de la computadora del ángulo de
dirección.
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 Motor y mecanismo de reducción

El motor consiste en un rotor,

un estátor, y un eje del motor.

El mecanismo de reducción
consiste en un engranaje de
tornillo sin fin y en un
engranaje de rueda.

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 ✓ El motor eléctrico opera con 12V DC y de 0 a 60A
✓ Tiene una capacidad angular de 560°
✓ Relación de giro: 15 a 1 (volante 1° grado el motor 15°)
✓ Relación de torque: 1 N/m transmitirá 15 N/m
✓ Al instalar nuevamente requiere de centrar su referencia a 0°, en
sincronización con el sensor de ángulo.

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 El par que genera el rotor se
transmite al mecanismo de
reducción. A continuación,
este par se transmite al eje de
dirección.

El engranaje de tornillo sin fin

está apoyado en los cojinetes
para reducir el ruido.

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 Motor con escobillas

Ángulo de Cálculo del par

Par Motor BLAC
Dirección asistido
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 ¿DÓNDE SE INSTALAN LOS MOTORES ELÉCTRICOS?

EN LA COLUMNA DE DIRECCIÓN
El primer sistema es el más común
y menos costoso, el motor eléctrico
se instala sobre la columna de
dirección, los sensores de torque y
ángulo se instalan en la misma
columna de dirección.
Diseñado para vehículos ligeros,
genera bajo torque.

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 INTEGRADO EN LA PROPIA CREMALLERA
En el segundo caso, el motor eléctrico está integrado en la propia
cremallera, añadiendo más peso sobre el eje delantero. Sin embargo,
es capaz de aplicar mas torque al giro de la dirección, se instala en
vehículos comerciales de cargas medias.
Los sensores, en cambio, se instalan en el eje del piñón.

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 SOBRE EL PIÑÓN DE DIRECCIÓN
Se encuentra al pie de la columna de dirección uniendo al motor
directamente con el piñón de dirección, lo que lo hace muy rápido y
preciso. Es un Set completo de módulo y sensores.
Utilizado en vehículos ligeros de pasajeros.

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 Tipo columna Tipo piñón Tipo cremallera

Adecuada para vehículos Adecuada para Adecuada para

pequeños y medianos vehículos intermedios vehículos grandes

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 Sensor de temperatura del módulo de dirección
El módulo de control de la dirección utiliza niveles de tensión y al
sensor de temperatura interno para calcular una temperatura estimada
del sistema.

Si el módulo de control de la dirección

detecta temperatura alta, la magnitud de
asistencia se disminuye al 60% para
reducir la temperatura del sistema con el
objetivo de evitar daños térmicos a los
componentes de la dirección.

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 Entradas y salidas

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 Ventajas de la dirección con asistencia eléctrica:

Una ventaja de la dirección eléctrica,

en comparación con los sistemas
hidráulicos, reside sobre todo en la
particularidad de que se puede
renunciar a la presencia del sistema
hidráulico.

De ello se derivan otras ventajas, tales como:

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 Se suprimen los componentes hidráulicos, como la bomba de
dirección, cañerías y mangueras, depósitos de líquido, válvulas,
poleas, correas, etc.

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 Se elimina el líquido hidráulico

Reducción del espacio requerido

Menor sonoridad

Reducción del consumo energético

Se elimina el complejo entubado y cableado

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 Se consigue una clara reducción del consumo de energía.
A diferencia de la dirección hidráulica, que requiere un caudal volumétrico
permanente, la dirección con asistencia eléctrica solamente consume
energía cuando realmente se mueve la dirección.

Con esta absorción de potencia

en función de las necesidades se
reduce también el consumo de
combustible.
La reducción del consumo
energético sobre 100 kilómetros
es de 0,2 hasta 0,5 litros.

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 El conductor obtiene una sensación óptima al volante en cualquier
situación, a través de:

✓ una buena estabilidad rectilínea (el

retrogiro de la dirección a la posición
de marcha recta es apoyado
activamente por la dirección eléctrica),
✓ una respuesta directa, pero suave a
las instrucciones de dirección,
✓ sin reacciones desagradables sobre
pavimento irregular.

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En resumen: 2. Sensores de par y de ángulo
Detectan el par y las direcciones de
conducción

4. Motor BLAC 1. Volante

Convierte fuerza eléctrica Entradas del conductor
en fuerza mecánica (dirección y par de
conducción)

5. Eje
3. Unidad de control
Transfiere el par electrónico
desde el engranaje Controla el motor con el par,
roscado al piñón el ángulo de dirección y la
velocidad del vehículo

6. Cremallera y Piñón
Convierte el par del piñón a
movimiento de la cremallera
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