La estabilización de viento cruzado ( CWS ) es un sistema de asistencia al conductor relativamente nuevo y avanzado en automóviles y camiones que se presentó por primera vez en un Mercedes-Benz Clase S de 2009. CWS ayuda a los conductores a controlar un vehículo durante condiciones de viento fuerte, como conducir sobre un puente o al adelantar un camión semirremolque. CWS utiliza la velocidad de guiñada , la aceleración lateral , el ángulo de dirección y los sensores de velocidad para determinar cuánta asistencia brindar al conductor en un escenario determinado, ya sea a diferentes velocidades o al girar. [1] Usando diferentes componentes en todo el vehículo, como frenos , diferenciales y suspensión , CWS puede implementar las lecturas de los sensores de fuerza para ayudar adecuadamente al conductor en una situación determinada.
Mercedes-Benz utilizó por primera vez la estabilización por viento cruzado en 2009 en su clase S y luego la implementó en sus furgonetas Sprinter y Metris . Antes de que existiera esta tecnología, las furgonetas y los camiones de tamaño similar tenían un mayor riesgo de colisión en condiciones de viento fuerte, ya que la superficie lateral de las furgonetas y los camiones hacía que el viento empujara el costado del vehículo actuando como una vela. Este viento puede ser causado por vientos en una llanura abierta, al cruzar puentes o por un camión semirremolque o cualquier vehículo grande que se mueva a alta velocidad. Esto puede provocar derrapes y colisiones, ya que el conductor se ve obligado a sujetar el volante con más fuerza, lo que puede provocar sacudidas en la dirección.
La estabilización por viento cruzado funciona según el principio básico de que una fuerza no deseada (viento cruzado) actúa sobre una fuerza en la dirección opuesta de una fuerza igual. Cuando los sensores del vehículo detectan un viento no deseado, el hardware del Programa Electrónico de Estabilidad (ESP) del automóvil puede crear una distribución desequilibrada del par (cantidad desigual de fuerza en cada eje) en las ruedas motrices que contrarrestará el viento. [2]
La distribución desigual del par puede tener las siguientes causas:
Algunos sistemas avanzados, como la suspensión Active Body Control (ABC) de Mercedes, pueden suavizar o endurecer la suspensión para proporcionar los mismos resultados. [1]
En el CWS de Volkswagen, se utiliza la corrección de la dirección en lugar de utilizar el diferencial o los frenos para controlar el vehículo. Los sensores de fuerza del vehículo indican al sistema ESP de qué dirección proviene el viento y el sistema ESP ajusta la dirección en consecuencia. Esto hace que no se desperdicie energía y se desgasten menos los neumáticos, ya que el diferencial y los frenos no modifican activamente las fuerzas que provienen del tren motriz .
Los frenos se utilizan para detener un automóvil. En algunos automóviles con sistema CWS, los frenos se utilizan para ayudar a dirigir el automóvil en la dirección opuesta a la de donde proviene el viento. Esto se denomina vectorización del par mediante frenado.
Un diferencial en un automóvil está diseñado para impulsar un conjunto de ruedas y permitir que giren a diferentes velocidades. Si un automóvil no tiene diferencial, esto dificultaría los giros y provocaría un mayor desgaste de los neumáticos. En los automóviles con CWS y ESP, el diferencial tiene muchos sensores y componentes electrónicos para poder controlar el diferencial mediante software. Esto permite un control preciso de los ejes, lo que permite que el automóvil sea más estable. [4]
El ESP, también conocido como Programa Electrónico de Estabilidad, controla el Sistema de Frenos Antibloqueo (ABS) y el Sistema de Control de Tracción (TCS) del vehículo . El sistema de control de tracción funciona aplicando menos par a un conjunto de ruedas para evitar que se quemen o se pierda el agarre. El sistema ABS evita que las ruedas se bloqueen al frenar, lo que puede hacer que el coche patine en línea recta incluso si el conductor quiere girar. Con estos dos sistemas, el sistema ESP utiliza una computadora para determinar cuándo utilizar el sistema ABS y el TCS para mantener el coche estable y no fuera de control. [5] En los coches con CWS, el CWS utiliza el sistema ESP para controlar el coche y sin ESP, no funcionaría.
La suspensión del coche se utiliza principalmente para mantener la suavidad en la marcha y, al mismo tiempo, proporcionar más agarre a las ruedas en las curvas. Una suspensión más blanda puede provocar balanceo, lo que podría provocar una dirección menos sensible y sobreviraje . Sin embargo, una suspensión más blanda tiende a generar una marcha más suave y cómoda. Una suspensión rígida minimiza el movimiento de la carrocería y hace que las ruedas tengan más tracción. Sin embargo, una suspensión más rígida puede generar una marcha más desagradable. En relación con el CWS, algunos coches pueden endurecer o suavizar la suspensión para obtener más agarre en un determinado conjunto de neumáticos, lo que da como resultado un coche mejor controlado en situaciones de viento fuerte.
La dirección asistida eléctrica (EPS) utiliza sensores y un motor eléctrico para ayudar a la dirección. El volante está conectado a un sensor de posición del volante que le indica a la computadora la posición del volante y ordena al motor eléctrico en consecuencia. Mediante software, la EPS permite que los autos se conduzcan solos. En CWS, el software de algunos vehículos puede controlar la dirección del vehículo para evitar que se produzcan derrapes o movimientos peligrosos de lado a lado.
Los sensores de fuerza se utilizan para determinar la fuerza del viento que actúa sobre el lateral del vehículo. Estas lecturas se envían al sistema CWS, que luego ajusta diferentes componentes como los mencionados anteriormente para mantener estable el vehículo.
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Un estudio de la Universidad de Iowa, utilizando el National Advanced Driving Simulator, realizó una prueba denominada "Wind Gust Scenario". En este escenario, 120 conductores se dividieron equitativamente entre un SUV más grande y un sedán. De cada vehículo, los conductores condujeron con el ESC desconectado o activado. La prueba requería que los conductores condujeran en su carril y un viento cruzado los empujaría hacia el carril contrario. Según los resultados, en los vehículos con la estabilización de viento cruzado habilitada, solo un conductor perdió el control, mientras que en los vehículos sin ella, 50 de los 179 conductores perdieron el control. [7] Esto demuestra que, en situaciones de fuerte viento cruzado, tener ESP y CWS puede prevenir hasta un 30% más de accidentes.