Bomba de dirección asistida: qué es y para qué sirve

Para muchos, la bomba de dirección asistida es solo una caja negra mágica que supuestamente hace que nuestros viajes de conducción sean mucho más agradables. Pero, ¿cómo funciona exactamente una bomba de dirección asistida? Hoy vamos a profundizar en el mundo de la mecánica, particularmente en el funcionamiento interno de este componente.

¿Qué es una bomba de dirección asistida?

En un sistema de dirección asistida hidráulica, tenemos la cremallera de dirección y la bomba de dirección. Estos dos componentes son como Batman y Robin, Thor y Mjolnir, mantequilla de maní y mermelada, básicamente inseparables. Trabajan juntos para darnos la capacidad de conducir nuestro automóvil y, al mismo tiempo, facilitarlo.

En terminología formal, la bomba de dirección asistida es una bomba hidráulica de paletas centrífugas que presuriza el líquido de dirección a través de rotaciones de alta velocidad para crear un diferencial de presión que se traduce en “asistencia de potencia” para el sistema de dirección de tu automóvil.

Es esencialmente solo una bomba de agua, excepto con líquido de dirección. Gira como loco, presuriza el fluido de dirección como loco y luego lo envía al resto del sistema de dirección para que podamos conducir como locos.

En términos generales, la cremallera de dirección nos brinda los cambios de trayectoria reales en los neumáticos de nuestro automóvil, lo que significa la capacidad de dirigir nuestro automóvil. Por otro lado, la bomba de dirección es la responsable de que el volante se sienta “ligero” y fácil de girar cuando dirigimos.

Dónde se localiza la bomba de dirección asistida

La bomba de dirección tiene el tamaño aproximado de un coco y, por lo general, puedes encontrarla unida al motor de tu automóvil. Si quieres echar un vistazo, simplemente sigue la correa del motor y eventualmente la verás.

Siempre puedes encontrar la bomba de dirección asistida ubicada cerca del motor. ¿Por qué? Porque funciona con la correa del motor.

¿Cómo funciona la bomba de dirección asistida?

Aunque la bomba de dirección asistida se conoce metafóricamente como el “corazón” de nuestro sistema de dirección asistida, es solo una gota de agua en el océano. Hay una miríada de otros mecanismos que lo rodean y lo apoyan para que todo el sistema funcione. Dicho esto, puede volverse muy complicado muy rápido, especialmente si uno no está familiarizado con el sistema de dirección asistida en su conjunto.

Con ese espíritu, hemos simplificado “cómo funciona la bomba de dirección asistida” en tres secciones para facilitarte el proceso. Estas secciones son antes de la bomba de dirección, dentro de la bomba de dirección y después de la bomba de dirección.

1. Antes de la bomba de dirección

Comencemos desde un lugar con el que todos estamos familiarizados, el depósito de líquido de dirección. Si abres el capó de tu automóvil, encontrarás un recipiente (generalmente) amarillento que tiene la palabra “líquido de dirección asistida” escrita en la tapa. Es el recipiente donde vertemos nuestro líquido de dirección.

El único propósito de este tanque es contener el líquido de dirección y suministrarlo a la bomba de dirección a través de un conjunto de mangueras de goma. Cuando no estamos utilizando el fluido, éste reposa en el depósito. Cuando necesitamos el líquido de la dirección, se extrae de este depósito hacia donde debe ir. A medida que el fluido de dirección fluye a través de las mangueras de goma, llega a la bomba de dirección.

Ahora, primero tenemos que hacer girar la bomba de dirección. Para ponerlo en marcha, necesitamos un suministro continuo de energía que vaya a la bomba, y eso proviene nada menos que del propio motor del automóvil.

El motor de nuestro automóvil produce energía al encender una mezcla de gasolina y aire con chispas eléctricas. Cuando la mezcla de gasolina y aire explota dentro del motor, produce energía que empuja el pistón del motor hacia arriba y hacia abajo. Y debido a que el pistón de nuestro motor está conectado mecánicamente al cigüeñal, el cigüeñal recolecta esta energía y el cigüeñal mismo comienza a girar.

Finalmente, colocamos una correa de motor alrededor de este cigüeñal giratorio y lo conectamos firmemente a la polea de la bomba de dirección. Cuando arrancamos nuestro automóvil, la correa del motor tira de la polea de la bomba de dirección y la bomba de dirección comienza a girar.

He aquí, la bomba de dirección ahora está funcionando.

2. Dentro de la bomba de dirección

En esta etapa, tenemos la bomba de dirección girando y el líquido de dirección disponible para la bomba. El siguiente paso es presurizar el líquido de dirección.

Aquí viene la parte emocionante. Ahora echaremos un vistazo al núcleo de una bomba de dirección para ayudar a comprender cómo este majestuoso dispositivo crea fluido a alta presión. El núcleo de nuestra bomba de dirección se compone de bloques de metal sólido, mecanizados con precisión para formar la carcasa, el rotor y la paleta.

El rotor es este bloque de metal sólido que tiene solo dos características distintas: tiene un orificio hueco en el medio y luego algunas cavidades en el exterior. Ambos tienen un propósito diferente.

El orificio central se conecta directamente a la polea de la bomba de dirección a través de otro metal cilíndrico. Entonces, si puedes imaginar, cuando la polea de la bomba de dirección está girando, el rotor también girará, y de ahí el nombre “rotor”.

¿Recuerdas las cavidades en el exterior? Estos pequeños bolsillos de agujeros son donde descansarán las paletas. Actúan como un ferrocarril para que las paletas entren y salgan. Cuando la bomba de dirección no está girando, descansa más cerca del centro. Cuando el rotor gira, todas las paletas son empujadas hacia afuera y contra la carcasa de la bomba. Esta es la fuerza centrífuga en juego.

De manera similar, en la bomba de dirección asistida, todas las paletas serán empujadas hacia afuera contra la carcasa de la bomba. Pero eso no es todo. Imagina la misma fuerza centrífuga, pero con las RPM del motor, que normalmente se miden en miles por minuto. Las paletas se empujan con tanta fuerza contra la carcasa de la bomba que comienzan a formar pequeñas cámaras que atrapan el líquido de la dirección.

Cuando la bomba de dirección está girando, todas las paletas serán empujadas hacia afuera contra la carcasa de la bomba. Esto crea cámaras para transportar el líquido de la dirección asistida.

A medida que el rotor gira en el sentido de las agujas del reloj, las pequeñas cámaras lo siguen (¡junto con el líquido de dirección dentro de él!). La Cámara No.1 se moverá desde su posición original, a la Cámara No.2, luego a la Cámara No.3, y así sucesivamente a una velocidad increíble hasta que apaguemos el motor.

Aquí es donde ocurre la magia. La presión del líquido de dirección comienza a aumentar, no sin razón, por supuesto.

Si observas detenidamente, la carcasa de la bomba no es geométricamente redonda, están diseñadas para tener una forma ovalada, a propósito. Cuando el rotor se coloca directamente en el centro, notarás que la parte inferior de la ranura es significativamente más grande que la parte superior de la ranura. Las diferencias de volumen no son un error de diseño o un defecto de fabricación, tienen un propósito, y uno muy importante que es.

Este es el por qué:

Cuando la bomba continúa girando, el líquido de dirección se transporta alrededor de la ranura ovalada como un tiovivo. Debido a la forma ovalada excéntrica, el fluido de la dirección se mueve desde un área grande y se comprime en un espacio cada vez más pequeño. Si miramos a la Física, sabemos que cuando el área disminuye, la presión aumenta. Los ingenieros saben lo que pasa. Pero oye, no te fíes de mi palabra, incluso te lo probaré.

Presión = Fuerza / Área.

Ley de Pascal
Piense en ello como apretar un globo lleno de aire.

Primero, inflas un globo hasta que tenga un tamaño decente, luego haces un nudo alrededor de las aberturas para sellar el aire en el interior. A medida que aprietas el globo, el espacio dentro del globo se reduce. Sin ningún lugar a donde escapar, la misma cantidad de aire se aprieta en un confinamiento más estrecho que aumenta la presión del aire. Si lo aprietas lo suficiente, llegará a un punto en el que la presión del aire es mayor que la fuerza del globo y finalmente estalla.

El aire actúa como cualquier otro líquido, lo que incluye el líquido de dirección. Dada la misma cantidad de líquido, cuando reduzca el área, la presión del líquido aumentará. Y esa es exactamente la razón por la que diseñaron el anillo de leva para que fuera ovalado en lugar de una forma redonda perfecta.

Volviendo a cómo funciona la bomba de dirección asistida.

Hablamos sobre cómo estas diminutas cámaras hacen girar continuamente el líquido de la dirección hacia un espacio más reducido para aumentar la presión. Después de eso, el líquido de dirección a alta presión finalmente sale de la bomba de dirección a través de la válvula de control de presión. Esto deja un área vacía/de baja presión en la bomba de dirección, lo que ayuda a extraer más líquido de dirección del depósito de líquido de dirección.

De todos modos, este líquido de dirección a alta presión sale de la bomba de dirección y entra en las dos cámaras hidráulicas de la cremallera de dirección.

3. Después de la bomba de dirección

Para aquellos que están familiarizados con la dirección asistida hidráulica: qué es y cómo funciona, tendrán una muy buena idea de cómo termina la historia. Para aquellos que no lo hacen, así es como funciona básicamente.

El líquido de dirección de alta presión sale de la bomba de dirección y entra en la cremallera de dirección. Básicamente hablando, la cremallera de dirección está dividida en dos cámaras hidráulicas, la izquierda y la derecha.

Cuando el fluido de la dirección ingresa a las dos cámaras hidráulicas, se distribuyen de tal manera que una de las cámaras hidráulicas en la cremallera de la dirección recibe más fluido de la dirección que la otra. Si la cámara izquierda recibe más líquido, se vuelve más fuerte que la cámara derecha. ¿Y adivina qué sucede? La cremallera de la dirección empuja hacia la derecha gracias a la diferencia de presión del fluido. Lo contrario es cierto cuando desea girar a la izquierda.

Este movimiento de empuje aquí, es la asistencia eléctrica. Es la razón por la cual tu volante se siente más liviano cuando tu automóvil tiene un sistema de dirección asistida.

Después de eso, el líquido de dirección sale de la cremallera de dirección a través de las mangueras de dirección y regresa al depósito de líquido de dirección.

Todo el proceso se repite una y otra vez hasta que finalmente apagamos el motor.

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