Evolución de los sistemas de dirección del automóvil

Evolución de los sistemas de dirección del automóvil

La proliferación de sistemas de control electrónico es más evidente que en el automóvil moderno. Durante las últimas dos décadas, los avances en la electrónica han revolucionado muchos aspectos de la ingeniería de automoción, especialmente en las áreas de gestión del motor de combustión y los sistemas de seguridad de los vehículos tales comofrenos antibloqueo (ABS) y control electrónico de estabilidad (ESC). Los beneficios de la aplicación de la tecnología electrónica son claras: mejorar el rendimiento, la seguridad y fiabilidad con la fabricación reducida y los costos de operación. Sin embargo, sólo recientemente ha comenzado la revolución electrónica para encontrar su camino en los sistemas de dirección del automóvil en la formade control electrónico de asistencia variable y, en los últimos dos años, el poder ayudar a los totalmente eléctricos [5, 40].
El diseño básico de los sistemas de dirección del automóvil ha cambiado poco desde la invención de la rueda de dirección: la entrada del volante se transmite mediante un eje a través de algún tipo de mecanismo de engranaje de reducción (más de piñón y cremallera o derecirculación de bolas) para generar el movimiento de giro a las ruedas delanteras. Una de las novedades más destacadas en la historia del automóvil se produjo en década de 1950 cuando asistencia hidráulica de dirección asistida se introdujo por primera vez. Desde entonces, el poder ayudar a se ha convertido en un componente estándar en los sistemas modernos de dirección del automóvil.Usa la presiónhidráulica suministrada por una bomba accionada por el motor, dirección asistida amplía y complementa el conductor aplica el par en el volante para que el esfuerzo de dirección se reduce. Además de una mayor comodidad, lo que reduce el esfuerzo de dirección tiene importantes implicaciones en la seguridad, así como permitir que un conductor con más facilidad un viraje para evitar un accidente.
Lareciente introducción de la dirección asistida eléctrica en los vehículos de producción elimina la necesidad de la bomba hidráulica. La servodirección eléctrica es más eficiente que la dirección asistida convencional, ya que el motor de la dirección asistida eléctrica sólo necesita proporcionar asistencia cuando el volante se gira, mientras que la bomba hidráulica debe funcionar constantemente. Elnivel de asistencia es fácilmente ajustable al tipo de vehículo, la velocidad en carretera, e incluso las preferencias del conductor [32, 6]. Un beneficio adicional es la eliminación de los riesgos ambientales causados ​​por las fugas y la eliminación de fluido hidráulico de dirección asistida.
El siguiente paso en la evolución del sistema de dirección para eliminar completamente la columna dedirección y eje-representa un cambio dramático de la práctica tradicional de diseño de automóviles. La sustitución de los sistemas electrónicos en lugar de controles mecánicos o hidráulicos que se conoce como la tecnología by-wire. Esta idea no es nueva para los pilotos de aviones [46], muchas aeronaves modernas, tanto comerciales como militares, confiar totalmente en los sistemas fly-by-wire decontrol de vuelo (Figura 1.1). La tecnología digital allanó el camino para aviones de alto rendimiento diseñado para tener un grado de maniobrabilidad nunca antes posible. Si no fuera por la intervención de los equipos de control de vuelo, algunos de estos aviones, ya que son inestables por naturaleza, no podía ser volado por pilotos humanos sin que se caiga.

Ventajas técnicas de dirección porcable

Un número de vehículos de producción actuales ya utilizan la tecnología by-wire para el acelerador y los frenos (Figura 1.2) [21]. Un suplemento de unos pocos frente a la dirección convencional con dirección trasera-by-wire para mejorar la maniobrabilidad a baja velocidad y estabilidad a alta velocidad [7, 53]. Sustituir completamente los sistemas convencionales de dirección con dirección...