¿Qué es la presión de fluido?

Los dos tipos generales de presión de fluido se conocen como flujo de canal abierto y conductos cerrados. Los fluidos en condiciones abiertas, como el aire en la atmósfera o el agua en el océano, se denominan hidrostáticos. Los fluidos de conductos cerrados pueden ser hidrostáticos o hidrodinámicos, y estas son las condiciones que se utilizan para realizar diversos tipos de trabajo en automóviles. Dos áreas comunes en las que se puede usar la presión de fluido son los sistemas de freno y dirección asistida. Ambos sistemas utilizan presión de fluido para aumentar la fuerza aplicada por el conductor para dirigir o detener el vehículo.

La presión hidrostática existe en cualquier fluido que no se mueve. Los cuerpos abiertos, como los océanos y la atmósfera, generalmente se conocen como hidrostáticos, aunque existen movimientos localizados dentro de estos fluidos. En sistemas cerrados, como las líneas de freno y dirección asistida, los fluidos pueden ser estáticos o dinámicos. En reposo, estos sistemas se consideran hidrostáticos. Cuando la bomba de dirección asistida funciona o el cilindro maestro del freno está activado, se rigen por la dinámica del fluido.

Algunos automóviles usan lo que se conoce como dirección manual. El conductor proporciona toda la potencia necesaria para girar las ruedas en estos sistemas, por lo que puede ser muy difícil maniobrar el vehículo. Los sistemas de dirección asistida utilizan fluido a presión para hacer gran parte del trabajo para el conductor, lo que puede hacer que un vehículo sea mucho más fácil de girar. Estos sistemas consisten en una bomba, una unidad de cremallera y piñón o caja de cambios de dirección, y líneas que corren entre ellos. La bomba generalmente es accionada por el motor a través de la polea del cigüeñal, aunque algunos vehículos usan bombas accionadas por leva u otras configuraciones.

Después de pasar por una bomba de dirección asistida, el fluido se envía a través de una línea de presión a un mecanismo de dirección. Las válvulas dentro del engranaje se utilizan para dirigir el flujo presurizado dentro de la unidad, lo que resulta en un giro más fácil del volante. El fluido luego regresa a la bomba a través de una línea de baja presión y posteriormente se recircula.

Los sistemas de frenos que usan presión de fluido operan de una manera ligeramente diferente. Estos se basan en un sistema de líneas y cilindros sellados del entorno exterior. Cuando el conductor pisa el pedal del freno, el cilindro maestro crea presión de fluido dentro de las líneas. Esta presión de fluido activa los cilindros esclavos ubicados en cada rueda.

Si se permite la entrada de aire a uno de estos sistemas, no funcionará correctamente porque el aire y el líquido de frenos se comprimen de manera diferente. El sistema también puede fallar si se desarrolla una fuga porque la presión del fluido requiere un conducto cerrado para acumularse. También es posible que una pinza de freno, el cilindro esclavo en frenos de tambor, se atasque. En este caso, la presión de la pinza de freno puede no liberarse hasta que el sistema se abra manualmente aflojando un tornillo de purga.