La dirección de cremallera y piñón es exactamente lo que parece: una cremallera y un piñón. El bastidor es una barra plana y ranurada que se extiende horizontalmente a través de la parte inferior del compartimiento del motor, conectando las ruedas delanteras izquierda y derecha entre sí. El bastidor está conectado a las ruedas a través de los extremos interno y externo de la barra de acoplamiento.
El piñón consiste en un engranaje en el extremo del eje de dirección, que se conecta al bastidor a través de ranuras verticales, o dientes, en el bastidor. Cuando el piñón gira, mueve la cremallera de lado a lado, controlando la dirección de las ruedas. Esencialmente, cuando gira el volante hacia la izquierda, el piñón también gira hacia la izquierda, lo que a su vez empuja la cremallera hacia la derecha. Esto empuja la parte posterior de la llanta derecha hacia afuera y tira de la parte posterior de la llanta izquierda hacia adentro, de modo que las ruedas apuntan hacia la derecha. Lo contrario ocurre cuando gira el volante hacia la izquierda.
El piñón y cremallera, que es un tipo muy común de dirección asistida que se usa actualmente en los vehículos, funciona de la misma manera. Técnicamente, no es una dirección totalmente asistida, sino una dirección asistida, ya que la cremallera de la dirección asistida simplemente ayuda al piñón y al piñón. Esencialmente, el fluido hidráulico presurizado ayuda al piñón a mover la cremallera hacia adelante y hacia atrás, lo que facilita al conductor girar la rueda.
Otro tipo de dirección asistida se llama dirección de recirculación de bolas. Este es un sistema mucho más complicado con un engranaje helicoidal en lugar de un piñón, y un brazo pitman y un brazo loco para hacer el trabajo del bastidor. Sin embargo, dado que el sistema de recirculación de bolas tiene más partes y enlaces, también tiene más que pueden salir mal.
La dirección de cremallera y piñón es el sistema de dirección más común utilizado en los vehículos de hoy. Una de las ventajas de este tipo de sistema es que es simple, lo que significa que hay menos piezas que fallar o que necesitan reparación. Otra ventaja es que los principios utilizados en este tipo de sistema se modifican fácilmente para su uso en un sistema de piñón y cremallera.
La dirección de cremallera y piñón es posible con o sin asistencia eléctrica, ya que permite una alta relación de dirección. Cuanto mayor sea la relación de dirección, más lejos tendrá que girar el volante para que las ruedas giren; Esto disminuye la cantidad de fuerza requerida para girar las ruedas. Como resultado, al utilizar una relación de dirección más alta, los fabricantes de automóviles pueden facilitar el giro del volante, incluso sin dirección asistida.