El CLEVER (del inglés, compact low emission vehicle for urban transport ) es un tipo de vehículo de motor de tres ruedas basculante desarrollado en colaboración con la Universidad de Bath , BMW y otros socios de toda Europa. El CLEVER está diseñado como una alternativa a los medios convencionales de transporte urbano personal. Su estrecha carrocería le confiere cierta maniobrabilidad y capacidad para evitar atascos como las de una motocicleta, a la vez que ofrece una protección contra las inclemencias del tiempo y los impactos comparable a la de un coche. Las emisiones de carbono se reducen gracias a su bajo peso y a su pequeña superficie frontal. El estrecho ancho de vía obliga al CLEVER a inclinarse en las curvas para mantener la estabilidad; por ello, está equipado con un sistema de control directo de inclinación (DTC) que utiliza actuadores hidráulicos que conectan la cabina con el módulo trasero no basculante del motor.
CLEVER mide solo un metro (3 pies 3 pulgadas) de ancho y tiene una velocidad máxima de aproximadamente 60 mph (97 km/h). [1] Funciona con gas natural comprimido, logrando una eficiencia de combustible prevista de 108 mpg ‑imp (2,6 L/100 km; 90 mpg ‑US ) por galón . [1] La construcción del primero de los cinco vehículos prototipo se completó el viernes 21 de abril de 2006. Poco después de la construcción, las pruebas en pista de un vehículo prototipo revelaron que, en ciertas situaciones transitorias, el sistema DTC no podía garantizar la estabilidad del vehículo. A diciembre de 2012 , la investigación sobre estrategias alternativas de control de inclinación para el vehículo CLEVER todavía está en curso en la Universidad de Bath. [2][actualizar]
CLEVER presenta una disposición de dos asientos en tándem, una sola rueda delantera, cabina inclinable y un módulo de motor trasero de dos ruedas. La masa total del vehículo es de aproximadamente 332 kg (sin contar el conductor ni la carrocería); con un conductor de 75 kg, la distribución estática del peso es de 39% delante y 61% detrás. El módulo trasero no se inclina y representa aproximadamente el 40% de la masa del vehículo cargado, lo que significa que solo el 60% se puede inclinar para equilibrar el vehículo en las curvas. La distancia entre ejes de CLEVER es de 2,4 m, tan larga como muchos coches urbanos convencionales, pero no tiene voladizos, por lo que la longitud total es inferior a 3 m. El ancho de vía es de solo 0,84 m, lo que da una anchura total del vehículo de 1,00 m.
Mientras que el vehículo Clever estaba pensado para utilizar un motor de bajas emisiones que quemara gas natural comprimido, el prototipo de investigación de la Universidad de Bath utiliza un motor monocilíndrico de 176 cc y 13 kW procedente de un scooter BMW C1. Se conserva la caja de cambios CVT original (aunque modificada para proporcionar una toma de fuerza que impulse la bomba del sistema hidráulico de inclinación); se utilizan correas de transmisión para transmitir la potencia a las dos ruedas traseras. La suspensión trasera se realiza mediante brazos de arrastre independientes, unidades de muelle/amortiguador Öhlins ajustables y una barra estabilizadora. La rueda delantera está suspendida por un varillaje de cuatro barras delanteras con una única unidad de muelle/amortiguador Öhlins y utiliza un sistema de dirección centrado en el buje. Una única barra de dirección transmite las entradas de dirección a la rueda delantera desde el brazo de salida de una caja de dirección de tornillo sin fin, las entradas de dirección del conductor se transmiten a la caja de dirección a través de una rueda y una columna modificadas procedentes de un coche BMW.
CLEVER emplea un sistema de control de inclinación directa controlado electrónicamente y accionado hidráulicamente con un ángulo de inclinación máximo de ±45° [6]. Un par de actuadores hidráulicos de simple efecto generan un momento de inclinación alrededor del cojinete de inclinación (que une la cabina y el módulo trasero). El controlador de inclinación utiliza la entrada de dirección del conductor y la velocidad del vehículo para estimar la aceleración lateral y, por lo tanto, el ángulo de inclinación adecuado. El sistema DTC proporciona una excelente estabilidad a bajas velocidades, pero durante maniobras vigorosas a velocidades más altas, la salida de par del sistema excede la que puede reaccionar el módulo trasero no inclinado; como resultado, la rueda trasera interior se levanta, lo que puede provocar que el vehículo vuelque.
Para mejorar la estabilidad de balanceo en condiciones transitorias, el prototipo CLEVER fue equipado con un sistema de dirección activa en 2012; esto permitió el uso de una estrategia combinada de Control de inclinación directa de la dirección (SDTC). La salida del sistema de dirección activa es una función del error de ángulo de inclinación del vehículo (la diferencia entre el ángulo de inclinación real y el ideal), por lo tanto, en estado estable, cuando hay poco o ningún error de ángulo de inclinación, el ángulo de dirección de la rueda delantera coincide con la demanda de dirección del conductor. Sin embargo, en situaciones transitorias, como al girar, existe un error de ángulo de inclinación y el sistema de dirección activa actúa para reducir o eliminar la entrada de dirección del conductor. En condiciones extremas, también iniciará una acción de contra-dirección mediante la cual la rueda delantera gira momentáneamente en la dirección opuesta a la deseada por el conductor. A medida que la cabina se acerca al ángulo de inclinación deseado, la magnitud del error de ángulo de inclinación se reduce y el ángulo de dirección de la rueda delantera adquiere el valor exigido por el conductor.
Al reducir la severidad de las entradas de dirección del conductor, o incluso iniciar el contraviraje, el sistema de dirección activa retrasa el inicio de la aceleración lateral y reduce el momento necesario para que los actuadores DTC inclinen la cabina del vehículo en la curva. Este momento de inclinación reducido beneficia tanto la estabilidad del vehículo como el consumo de energía. Los resultados de la simulación muestran una reducción significativa en la transferencia de carga a través del eje trasero. [3] En 2014 se publicaron resultados experimentales que mostraban una reducción del 40% en la transferencia de carga a través del eje trasero durante una maniobra de dirección en rampa severa realizada a 10 m/s y que mostraban que la estrategia SDTC combinada se volvía más efectiva a velocidades más altas. [4] En el mismo artículo, se señala que si bien el conductor de un vehículo equipado con SDTC está sujeto a una sensación adicional de subviraje durante maniobras transitorias bruscas, esto no inhibe su capacidad para controlar la trayectoria del vehículo.
En las pruebas de choque realizadas, recibió una calificación de seguridad de 3 estrellas USNCAP (a 56 km/h).
Las tensiones en la cabeza y el pecho del conductor fueron muy buenas, y las tensiones en la cabeza del pasajero también fueron aceptables gracias a la espuma que absorbe la energía en el respaldo del conductor.
La intrusión en el espacio para los pies del conductor fue muy baja y no representó ninguna amenaza para las extremidades del conductor. El habitáculo del vehículo sufrió una deformación en la zona prevista, la puerta del conductor se pudo abrir sin problemas después del choque. El brazo oscilante de la rueda delantera se desplomó y se soltó porque, para ahorrar tiempo y dinero, se utilizó una construcción de aluminio soldado en lugar de una construcción de fundición. Este problema no se producirá en la solución estándar. [5]