Los sistemas de dirección instalados en los vehículos de motor se pueden clasificar, a grandes rasgos, en tres tipos: (1) Sistemas de dirección asistida hidráulica mecánica; (2) Sistemas de dirección asistida electrohidráulica; (3) Sistemas de dirección asistida eléctrica.

I. Sistema de dirección asistida eléctrica (EPS)

1. Su nombre completo en inglés es Dirección Asistida Electrónica (EPS). Utiliza la energía generada por un motor eléctrico para asistir al conductor en la dirección. Si bien los componentes estructurales varían según el vehículo, la composición básica de la EPS es muy similar. Generalmente consta de un sensor de par (dirección), una unidad de control electrónico, un motor eléctrico, un reductor, un mecanismo de dirección mecánico y una batería.

2. Principio de funcionamiento principal: Durante las maniobras de dirección, el sensor de par (dirección) detecta el par aplicado al volante y el sentido de giro deseado. Estas señales se transmiten a través del bus de datos a la unidad de control electrónico (ECU). Basándose en datos de entrada como el par aplicado y el ángulo de giro deseado, la ECU emite comandos operativos al controlador del motor. El motor genera entonces un par de reacción adecuado para asistir en la dirección. Cuando no se aplica ninguna entrada de dirección, el sistema permanece inactivo en modo de espera, a la espera de activación. Gracias a las características de funcionamiento de la dirección asistida eléctrica, los conductores suelen percibir una mayor sensación de dirección y una mayor estabilidad a altas velocidades, comúnmente descrita como una dirección precisa y sin holguras. Además, su estado de inactividad durante los periodos en los que no se gira el volante contribuye al ahorro de energía. Este tipo de sistema de dirección asistida se utiliza habitualmente en vehículos sedán de alta gama.

En comparación con los sistemas de dirección asistida hidráulica mecánica, la dirección asistida eléctrica solo requiere electricidad y elimina numerosos componentes. Prescinde de la bomba de aceite, las tuberías de aceite, las válvulas de control de presión/caudal, el depósito y otros elementos del sistema hidráulico. Esto se traduce en menos piezas, un diseño más sencillo y un menor peso.

Además, elimina las pérdidas parásitas y las fugas de fluido. En consecuencia, la dirección asistida eléctrica logra un ahorro energético de aproximadamente el 80 % en diversas condiciones de conducción, mejorando el rendimiento operativo del vehículo. Por ello, ha experimentado una rápida adopción en los últimos años y representa la trayectoria futura de los sistemas de dirección asistida.

Algunos vehículos que se comercializan con dirección asistida eléctrica no emplean un sistema puramente eléctrico; aún requieren un sistema hidráulico, aunque alimentado por un motor eléctrico. En los sistemas de dirección asistida hidráulica tradicionales, la bomba de aceite es accionada por el motor.

Para garantizar una dirección suave durante maniobras a baja velocidad o en parado, el caudal de la bomba se determina por el flujo a ralentí del motor. Sin embargo, dado que los vehículos circulan la mayor parte del tiempo a velocidades superiores al ralentí y en línea recta, la mayor parte del caudal de la bomba de aceite debe devolverse al depósito mediante válvulas de control, lo que genera pérdidas parásitas significativas.

Para mitigar estas pérdidas, se emplea una bomba de aceite accionada por un motor eléctrico. Durante la conducción en línea recta, el motor funciona a baja velocidad, mientras que durante las maniobras de dirección lo hace a alta velocidad. Al regular la velocidad de rotación del motor, se ajustan el caudal y la presión de la bomba de aceite, reduciendo así las pérdidas parásitas.

II. Sistemas de dirección asistida hidráulica mecánica

1. Los sistemas de dirección asistida hidráulica mecánica suelen constar de una bomba hidráulica, conductos de aceite, cuerpo de válvula de control de presión y caudal, transmisión por correa trapezoidal, depósito y otros componentes.

2. Este sistema funciona de forma continua, independientemente de la dirección. Durante giros bruscos a baja velocidad, la bomba hidráulica debe suministrar mayor potencia para brindar una asistencia sustancial, lo que supone un cierto desperdicio de recursos. Considérese lo siguiente: al conducir este tipo de vehículos, especialmente en giros a baja velocidad, la dirección se siente pesada y el motor se esfuerza notablemente. Además, la alta presión generada por la bomba hidráulica puede dañar fácilmente el sistema de dirección asistida. Asimismo, los sistemas de dirección asistida hidráulica mecánica constan de bombas hidráulicas, tuberías y cilindros. Para mantener la presión, el sistema permanece activo independientemente de las necesidades de asistencia a la dirección, lo que resulta en un mayor consumo de energía, otro factor que contribuye al gasto de recursos. Estos sistemas se encuentran comúnmente en sedanes de gama económica.

III. Sistema de dirección asistida hidráulica controlada electrónicamente

1. Componentes principales: Depósito, unidad de control de la dirección asistida, bomba eléctrica, caja de dirección, sensor de la dirección asistida, etc., donde la unidad de control de la dirección asistida y la bomba eléctrica forman un conjunto integrado.

2. Principio de funcionamiento: El sistema de dirección asistida hidráulica electrónica supera las limitaciones de los sistemas de dirección asistida hidráulica convencionales. Su bomba hidráulica ya no se acciona directamente mediante la correa del motor, sino que utiliza una bomba eléctrica. Todos los estados de funcionamiento están determinados por la unidad de control electrónico, que calcula las condiciones óptimas en función de señales como la velocidad del vehículo y el ángulo de giro. En resumen, durante giros a baja velocidad y ángulos pronunciados, la ECU acciona la bomba hidráulica eléctrica a alta velocidad para proporcionar mayor potencia, reduciendo el esfuerzo de dirección para el conductor. A altas velocidades, la unidad de control hidráulico acciona la bomba eléctrica a menor velocidad, conservando la potencia del motor sin comprometer la capacidad de respuesta de la dirección a alta velocidad.