Funcionamiento y compatibilidad con los sistemas ADAS.

Las normas anticontaminación exigen cada vez más coches respetuosos con el medio ambiente, los fabricantes responden inventando Nuevas tecnologías que reducen la producción de CO2. y aumenta la seguridad conduciendo. Uno de los componentes revisados y modificados a lo largo de los años fue la dirección eléctrica, un componente ya imprescindible sin el cual las funciones avanzadas de conducción asistida o el aparcamiento autónomo o remoto de los coches modernos con sistemas ADAS no serían posibles.
Desde una simple combinación de tubos metálicos y juntas conectadas a ruedas de automóviles a principios del siglo XX hasta un sistema eléctrico cada vez más complejo y fascinante por descubrir. Pero ¿cuál es su estructura y cuáles son las ventajas respecto a la dirección hidráulica? Habiendo visto cómo funcionan los alternadores, el lenguaje que hablan las centralitas y los sensores, en este artículo descubriremos cómo es la dirección eléctrica (Dirección asistida eléctrica – EPS) revolucionó el concepto de conducción de un coche y aumentó la seguridad y el confort en la conducción gracias a los sistemas de asistencia al conductor.
- Operación de dirección
- dirección eléctrica EPS
- Las ventajas de la dirección eléctrica.
- Cómo funciona la dirección asistida eléctrica
- Dirección eléctrica y ADAS
Actualizado el 13 de enero de 2025: Legibilidad y contenido mejorados para los lectores.
NOTAS HISTÓRICAS SOBRE LA DIRECCIÓN
él La tarea principal de los componentes de la dirección es permitir al conductor conducir del coche girando el volante, pero la rotación del volante está relacionada con la de las ruedas. Por ejemplo, girar el volante una vuelta completa360 grados, permite a la dirección para lograr un ángulo de dirección de 20 gradosLa relación de dirección es 18,1. Una relación de dirección más alta implica una mayor rotación del volante para hacer girar las ruedas, lo contrario ocurre en los coches de carreras que en cambio tienen una rotación limitada y por lo tanto una relación de dirección más baja y una dirección más «directa».
Ahora que hemos visto lo que se entiende por relación de dirección, debemos entender ¿Qué componentes componen un volante?cuantos tipos hay y cuales fueron sus evoluciones. Un volante suele estar compuesto por un volante conectado a la columna de dirección o una biela que transmite el movimiento de rotación al mecanismo de dirección, que lo convierte en movimiento rectilíneo gracias a una barra transversal (coches más antiguos) o una cremallera (coches más nuevos). ). recientemente) etc. A partir de aquí, unos tirantes transversales conectados al muñón de dirección permiten que las ruedas se muevan y, por tanto, cambien de dirección.
DE LA DIRECCIÓN HIDRÁULICA A LA ELÉCTRICA
Luego la historia del coche nos llevó a descubrir la asistencia eléctrica con él. dirección hidráulica (a la izquierda en la foto de abajo) compuesto por una bomba, generalmente accionada por el motor o por una correa, que a través de tuberías empuja el aceite dentro de un cilindro, lo que garantiza la asistencia a la dirección y gracias a la conexión con las palancas de dirección permitidas. girando las ruedas, reduciendo la fuerza necesaria para girar. Pero ahora este tipo de dirección también está desapareciendo debido a las normas sobre contaminación y a la carrera por producir motores cada vez más económicos. Hoy, El sistema de dirección más utilizado y extendido es la dirección eléctrica. (a la derecha en la foto de abajo). Esto no sucedió por casualidad, las ventajas de la dirección eléctrica frente a las anteriores son numerosas.
TIPOS DE DIRECCIÓN ELÉCTRICA Y VENTAJAS
El La tecnología más frecuente en los coches recientes es la dirección asistida.. I ventajas Son múltiples:
- su estructura Y compacto y por tanto menos pesado;
- no hay riesgo de fuga de aceite y gracias a los sistemas de asistencia a la dirección hace que la dinámica de conducción sea más segura y confortable;
- no absorba potencia del motor, reducir las emisiones y el consumo de combustible;
Existen varias variantes de dirección eléctrica que equipan los coches, a partir del sistema de columnas:
- (CEPSA) normalmente instalado en automóviles pequeños donde el sistema de asistencia eléctrica está ubicado directamente al lado del volante en la columna de dirección.
- a una columna (SPEPS), montado en automóviles de tamaño mediano, con el motor eléctrico y el sensor de par ubicados directamente al lado o generalmente delante del conjunto de piñón y cremallera.
- Una solución adicional es que un Doble Piñón (DPEPS)en este caso tenemos dos piñones conectados directamente al motor eléctrico y desconectados de la cinemática de dirección, y el otro clave a la cremallera de la caja de dirección. Finalmente nos encontramos con el sistema definido como EPS Rack Power Steering o EPS Rack. En las siguientes líneas lo despojamos de sus componentes y vemos en detalle cómo funciona en el vídeo a continuación.
EL VOLANTE LEE LA FUERZA DEL CONDUCTOR
lo que está sucediendo cuando giramos el volante con dirección asistida eléctrica? Con ayuda de la biela actuamos sobre el eje de dirección, lo que permite un movimiento de rotación del piñón. Estante integrado dentro del mecanismo de dirección de bola y piñón, transforma el movimiento de rotación en movimiento de traslación o lineal y permite el movimiento de las ruedas gracias a los tirantes transversales firmemente unidos a la caja de dirección. Para permitir una mejor fluidez en la rotación de las ruedas. un motor eléctrico, conectado al control de la cremallera, facilita el movimiento del mismo creando así la asistencia eléctrica necesaria durante la conducción.
Pero, ¿cómo entiende el motor eléctrico cuánta asistencia debe proporcionar? Un sensor de par montado entre el eje de dirección y el piñón calcula el par o la fuerza que el conductor aplica sobre el volante durante el giro debido a elementos que varían la resistencia eléctrica.
Después de enviar una señal de tensión a la unidad de control de dirección, esta procesa la entrada y, teniendo en cuenta la información de las otras unidades de control del sistema del chasis, envía un comando al motor eléctrico que asistirá al conductor en la operación de regreso.
El sentido de orientación al manejar a altas velocidades y al estacionar varía debido a que la asistencia de dirección ajusta el soporte que brinda al conductor según la velocidad del vehículo. Por ejemplo, a alta velocidad, el motor eléctrico ofrece menos soporte en comparación con cuando se está estacionado. La unidad de control de dirección lee los valores del ESP y de las unidades de control del motor para ajustar la asistencia.
Cuando entran en juego las características avanzadas de los sistemas ADAS, la asistencia a la conducción puede reemplazar al conductor en situaciones críticas, como evitar obstáculos o mantenerse en el carril. Los sensores ESP informan a la unidad de control de dirección sobre el estado del vehículo, permitiendo que se inicie una contramedida para devolver el coche a la carretera.
La dirección eléctrica, en combinación con radar y cámaras, tiene un alcance aún mayor. Funciones como la asistencia para mantenerse en el carril se basan en la cooperación entre la cámara montada en el parabrisas y la dirección eléctrica. Si el conductor abandona el carril, el sistema emitirá una señal de alerta y, si no se reacciona, la dirección iniciará un giro controlado para volver a poner el coche en la carretera. La dirección eléctrica también facilita el estacionamiento y nos acerca cada vez más a los coches autónomos.
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