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Sep 16, 2023

Direção Hidráulica: Entendendo a Dinâmica e o Diagnóstico

Vinte e cinco anos atrás, quando a direção hidráulica falhou, diagnosticar o sistema era

Vinte e cinco anos atrás, quando a direção hidráulica falhou, era fácil diagnosticar o sistema. O problema mais difícil de diagnosticar era o "enjôo matinal" que afetava alguns veículos quando estavam frios. Hoje, a introdução da direção sensível à velocidade, direção assistida elétrica e controles de computador tornaram os diagnósticos da direção hidráulica mais exigentes.

Existem dois tipos de sistemas convencionais de direção hidráulica. O primeiro tipo usa um cilindro hidráulico preso ao elo de arrasto e ao chassi. Uma válvula de controle é conectada à extremidade do elo de arrasto, substituindo a extremidade do tirante, e o atuador da válvula é conectado por um eixo cônico ao braço pitman.

O segundo tipo usa um cilindro hidráulico que é parte integrante da caixa de direção e é conectado à porca esférica recirculante localizada no eixo da direção. A válvula de controle rotativa é conectada a uma barra de torção que faz parte do eixo de direção. O cilindro hidráulico da caixa de direção do tipo pinhão e cremalheira faz parte da engrenagem da cremalheira e a válvula de controle é conectada por uma barra de torção ao eixo da direção.

Em cada tipo de sistema de direção hidráulica, a bomba fornece fluido para a válvula de controle. A válvula de controle abre um fluxo pressurizado de e para o cilindro hidráulico e responde diretamente à entrada do braço pitman ou eixo de direção. A atuação da válvula de controle é baseada na entrada voltada para velocidades mais baixas do veículo, onde a assistência é mais necessária. Essa configuração torna a direção mais sensível em velocidades mais altas.

Modificar o fluxo da bomba para o cilindro começou como um método para reduzir a sensibilidade de alta velocidade na década de 1980. Este sistema de controle é chamado de orifício variável eletrônico (EVO). A válvula EVO é montada na saída da bomba da direção hidráulica e usa um controlador eletrônico para produzir mudanças de campo magnético em sua bobina solenóide. O pino da válvula conectado à válvula de orifício se estende até a bobina do solenóide e o campo magnético gerado pela bobina do solenóide puxará o pino para dentro da bobina. Essa ação de puxar regula o fluxo através da válvula. A válvula e o controlador podem ser usados ​​com pinhão e cremalheira e sistemas convencionais.

Um controlador eletrônico altera o campo magnético na bobina do solenóide enviando uma tensão modulada por largura de pulso (PWM) para a bobina. O controlador ajusta o esforço de direção com base na entrada de velocidade do veículo para o controlador e a posição do volante. A entrada de velocidade do veículo normalmente vem do módulo de controle do motor.

A posição do volante vem do sensor de velocidade do volante (HWSS). O HWSS mede a velocidade na qual o volante é girado e produz um sinal de tensão analógico variável para o controlador. O sinal irá variar de uma voltagem alta para uma voltagem baixa e retornará para alta voltagem quando o volante for girado em 180 graus de rotação. Uma combinação de velocidade do veículo e a taxa na qual o volante está sendo girado produzirá um sinal PWM do controlador para a bobina solenóide, variando a quantidade de assistência.

Durante as manobras de estacionamento, quando não há entrada de velocidade do veículo, a válvula de controle do orifício não possui campo magnético e fornece alta vazão da bomba para baixo esforço de direção. Em velocidades de rodovia, o campo magnético da válvula de controle do orifício é aumentado para reduzir o fluxo proporcionalmente à velocidade do veículo para obter maior esforço de direção e reduzir a sensibilidade de entrada no volante.

Quando o controlador recebe uma entrada de velocidade do veículo e uma entrada HWSS, ele aumentará o campo magnético para diminuir a pressão e o fluxo para fornecer menos assistência e aumentar o esforço de direção.

O HWSS possui quatro circuitos divisores de tensão e um "limpador" para a roda do sensor. Os divisores de tensão são construídos com um material resistivo em um filme alimentado por uma referência de 5 volts para formar quatro elementos sensores de 90 graus. O limpador tem um contato que se move no filme resistivo e fornece o sinal de saída ao controlador. O sinal varia de 0,5 a 4,5 volts com ±0,3 volts.