Para iniciarmos o nosso artigo, antes de entrarmos diretamente no funcionamento do sistema de direção elétrica, vamos abordar sobre a direção como um todo. O sistema de direção é um conjunto de órgãos mecânicos, que se articulam entre si, promovendo o movimento das rodas dianteiras nos sentidos laterais do veículo.
Basicamente o conjunto de direção é formado por: volante, árvore de direção, articulações de direção, caixa de direção e cremalheira. Ao ser acionado, o volante (direção mecânica comum) transmite movimentos rotativos por meio da árvore de direção para a caixa de direção que, através dos componentes mecânicos, transforma os movimentos rotativos em movimentos retilíneos. Através disso, as articulações do conjunto movimentam as rodas dianteiras na direção desejada.
O sistema mais comum utilizado atualmente é o hidráulico. Quando o sistema está em repouso, ou seja, não está sendo solicitado pelo motorista, o óleo percorre por dois orifícios de dimensões iguais, aplicando uma pressão igual nos dois lados de um êmbolo, contido dentro de um cilindro, ligado ao mecanismo da direção.
O acionamento da bomba hidráulica é feito pelo próprio motor do carro através de uma correia trapezoidal. O volante ao ser movido aciona uma válvula de distribuição que abre um dos orifícios e fecha o outro, assim o óleo exerce uma pressão sobre apenas um dos lados do êmbolo, diminuindo o esforço de giro da direção e orientando as rodas para o lado desejado. A pressão aplicada no êmbolo depende da força aplicada pelo motorista no volante.
Entre a direção hidráulica e elétrica, existe o sistema de direção eletro-hidráulica, que tem o funcionamento semelhante ao da direção hidráulica. A direção fica mais leve graças à circulação de óleo no mecanismo tocado por uma bomba. A única diferença é que a bomba de óleo é acionada por um motor elétrico e não pelo motor do veículo, evitando perdas de potência causadas pelo sistema a correia.
Já a direção elétrica, como diz no próprio nome, é um sistema totalmente elétrico, independente do motor do veículo. O mesmo apresenta melhor eficiência na utilização de espaço no compartimento do motor, operação com menores impactos ao meio ambiente, maior flexibilidade do projeto e maior economia de combustível, graças à redução da perda energética causada pelo acionamento da correia como ocorre na direção hidráulica.
Como não há óleo no sistema, junto à caixa de direção é fixado um motor elétrico que auxilia os braços da direção a ficarem mais leves. Mesmo se houver uma pane elétrica, o volante não travará, ficando somente mais pesado.
Para exemplificar de forma técnica o funcionamento, será usado o esquema elétrico da direção elétrica do Etios 2012 em diante (figura abaixo), encontrado no manual Electra do acervo SIMPLO. Um sensor de torque localizado na coluna de direção lê os movimentos e a pressão exercidos no volante do veículo, e assim que for detectada a rotação.
Assim, o mesmo sensor envia um sinal de tensão (variando de 1,2 a 3,8 Volts) para os pinos D01 (volante a esquerda) e D09 (volante a direita) da unidade de comando da direção. A ECU então interpreta esses sinais e alimenta o motor elétrico localizado também na coluna de direção que auxilia na manobra, tornando o volante leve.
