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Dirección por cable

SpeedE, un concept car académico desarrollado para estudiar tecnologías de conducción por cable [1] [2]

Steer-by-wire , en el contexto de la industria automotriz, es una tecnología o sistema que permite dirigir algunas o todas las ruedas de un vehículo sin una columna de dirección que gire mecánicamente la dirección de esas ruedas. Es diferente de la dirección asistida eléctrica o la asistencia asistida, ya que esos sistemas todavía dependen de la columna de dirección para transferir parte del par de dirección a las ruedas. [3] A menudo se asocia con otras tecnologías de transmisión por cable .

Un vehículo con un sistema de dirección por cable puede ser controlado manualmente por un conductor a través de un volante, un yugo o cualquier otro controlador que esté conectado a una o más unidades de control electrónico , que utiliza la entrada para controlar los actuadores de dirección que giran. las ruedas de lado a lado, dirigiendo el vehículo. El volante o el yugo pueden estar equipados con retroalimentación háptica para simular la sensación de la carretera y la resistencia de las ruedas, y cambiar según la velocidad del vehículo o configuraciones personalizables. [3] [4]

La seguridad de los sistemas de conducción por cable a menudo se garantiza mediante redundancia , por ejemplo, mediante sensores de entrada redundantes, redes de comunicación de vehículos y redes eléctricas redundantes, actuadores de dirección redundantes por rueda y dirección en caso de fallo. Si la dirección falla en una o incluso dos ruedas, el sistema puede compensarlo con vectorización de par utilizando las otras ruedas disponibles. [5]

Vehículos únicos

Los sistemas drive-by-wire mejorados, como el Paravan Space Drive, están disponibles desde 2003 para los vehículos de producción existentes. [6]

Varios vehículos únicos y vehículos conceptuales implementaron dirección por cable, como el Saab Prometheus de principios de la década de 1990 , [7] Mercedes F200 de 1996 , [8] SKF Filo de 2001 basado en el Opel Zafira , [9] General Motors Hy de 2003. -wire , [10] 2005 GM Sequel , [11] 2007 Mazda Ryuga , [12] y otros.

Schaeffler Paravan Technologie ha proporcionado sistemas de dirección por cable para vehículos de carreras únicos, por ejemplo: un Porsche Cayman GT4 con dirección por cable corrió las 24 Horas de Nürburgring de 2020 y terminó en segundo lugar en su clase y en el puesto 29 en la general; Un Mercedes-AMG GT3 con dirección por cable corrió al año siguiente utilizando el mismo sistema y terminó 16º en la general. [13] [14]

Vehículos con motor de combustión de producción.

Junto con la dirección tradicional

La dirección por cable solo del eje trasero se puede combinar con la dirección tradicional en las ruedas delanteras para una dirección condicional en las cuatro ruedas, lo que reduce el radio de giro a bajas velocidades y aumenta la estabilidad a altas velocidades. [15] Los sistemas de dirección en las cuatro ruedas puramente mecánicos han estado disponibles en los automóviles de producción desde mediados de la década de 1980, seguidos pronto por sistemas controlados por computadora a finales de la década de 1980. Los fabricantes que implementaron estos sistemas incluyeron Citroën , Honda , Isuzu , Mazda , Mitsubishi , Nissan , Porsche y Toyota . La popularidad de la dirección en las cuatro ruedas disminuyó en la década de 1990, y a principios de la década de 2000 se ofrecían pocos modelos. Los sistemas de dirección en las cuatro ruedas reaparecieron a finales de los años 2000 y 2010 en modelos de fabricantes como Acura , BMW , Nissan , Porsche y Renault . [16] Los fabricantes de automóviles que han ofrecido dirección del eje trasero en la década de 2020 incluyen Acura , Audi , Bentley , BMW , Cadillac , Ferrari , General Motors , Genesis , Lamborghini , Lexus , Mercedes-Benz , Porsche y Rolls-Royce . [17]

Uno de esos pares de sistemas de dirección por cable exclusivos del eje trasero con dirección delantera tradicional fue Quadrasteer . Fue desarrollado por Delphi y se ofreció a partir de 2002 en algunos camiones de General Motors. A pesar de la recepción favorable, el sistema se suspendió en 2005 debido a la escasa penetración en el mercado de sólo el 17 por ciento de las ventas del mismo modelo, en parte debido a la falta de familiaridad con el sistema y en parte debido a su margen de beneficio de $1000. [15]

Los vehículos Rolls-Royce basados ​​en la plataforma Architecture of Luxury, como el Cullinan, Spectre, Ghost y Phantom, tienen dirección en las cuatro ruedas controlada por computadora. [18] La dirección de las ruedas delanteras utiliza asistencia eléctrica [19] mientras que un sistema electrónico controla la dirección de las ruedas traseras y las gira en la dirección opuesta a las ruedas delanteras cuando giran a velocidades más bajas, y ligeramente en la misma dirección que las ruedas delanteras. a velocidades más altas para aumentar la estabilidad. [20]

Sin dirección tradicional

El Infiniti Q50 fue el primer vehículo de carretera de producción sin una columna de dirección tradicional, aunque todavía estaba equipada con una como respaldo. [2]

La dirección electrónica sin el uso de una columna de dirección se ofreció por primera vez en un automóvil de producción con el Infiniti Q50 en 2013. [4] El sistema tiene una columna de dirección de respaldo separada del volante con un embrague. El embrague conecta el volante a la cremallera de dirección en caso de falla de los sensores o actuadores electrónicos de la dirección. [2] Después de una recepción negativa, el modelo fue equipado con dirección hidráulica tradicional . [21] La dirección por cable se siguió ofreciendo con el QX50 y el QX55 y, a partir de 2022, se ofrecerá con el cupé Infiniti Q60 . [22]

Vehículos eléctricos de producción.

Los vehículos eléctricos de batería (BEV) de producción con eje trasero SbW junto con dirección tradicional en las ruedas delanteras incluyen a partir de 2024 el Rolls-Royce Spectre , [23] Lotus Eletre , [24] GMC Hummer EV y Chevrolet Silverado EV . [22]

Los BEV de producción con dirección por cable sin columna de dirección incluyen, a partir de 2024, el Tesla Cybertruck [25], que se vende al por menor, y el Canoo Lifestyle Vehicle [26] y REE Automotive P7-C [27], que se venden a flotas. operadores. Los vehículos de producción planificados con SbW sin columna de dirección a partir de 2023 incluyen: Lexus RZ 450e , [28] Toyota bZ4X , [22] y Geely Super Van. [29] A partir de 2023, Lotus , [24] Mercedes-Benz , [30] Nio , [31] y Peugeot [32] planean ofrecer automóviles con dirección por cable sin columna de dirección a mediados o finales de la década de 2020.

Referencias

  1. ^ SpeedE - Forschungsplattform, ika - Instituto de vehículos de motor de la Universidad RWTH Aachen, 2016
  2. ^ abc Lutz Eckstein (2016), "Tendencias futuras para los sistemas de dirección automotrices" (PDF) , JTEKT Engineering Journal Edición en inglés (1013E)
  3. ^ ab Chris Perkins (17 de marzo de 2023), "Cómo Toyota defiende la dirección por cable", Road & Track
  4. ^ ab Jancer, Matt. "Eche un vistazo al interior del primer coche con dirección por cable". Archivado desde el original el 16 de marzo de 2014 . Consultado el 6 de marzo de 2017 .
  5. ^ Arunkumar Sampath, "Hacia la seguridad funcional en vehículos impulsados ​​por cables" (PDF) , Ingeniería de movilidad (diciembre de 2020)
  6. ^ Lydia Saß (26 de julio de 2023), "25 Jahre PARAVAN", barrierefrei-magazin.de
  7. ^ Gary Axon (21 de mayo de 2018), "Esa vez Saab construyó un automóvil con joystick", Goodwood
  8. ^ Adrian Padeanu (15 de agosto de 2022), "La imaginación del Mercedes F200 impulsada por joystick detectada con sus numerosas pantallas", Motor1
  9. ^ Luca Ciferri (18 de junio de 2001), "Filo: ¿es este el diseño de automóvil independiente con mayor tecnología?", Automotive News
  10. ^ Ralph King (1 de octubre de 2003), "GM'S Race To The Future", CNN Money , archivado desde el original el 25 de febrero de 2007
  11. ^ Cesiel, D; et al. (3 de abril de 2006), Desarrollo de un sistema de dirección por cable para la secuela de GM, doi :10.4271/2006-01-1173
  12. ^ "El concepto Mazda Ryuga captura el espíritu del movimiento", Bloomberg , 10 de enero de 2007
  13. ^ "Primera participación en carrera de un GT3 sin columna de dirección en Nordschleife". www.schaeffler-paravan.de . 10 de mayo de 2021 . Consultado el 1 de octubre de 2021 .
  14. ^ Bosch, Miguel (6 de mayo de 2021). "Schaeffler Paravan lleva el sistema de dirección por cable al GT3 con la entrada de Mercedes-AMG en las 24 Horas de Nürburgring". www.gt‑report.com . Consultado el 1 de octubre de 2021 .
  15. ^ ab Benjamin Hunting (5 de enero de 2021), "¿Por qué simplemente desapareció el excelente sistema de dirección en las cuatro ruedas de la camioneta pickup Quadrasteer de tamaño completo de GM?", DrivingLine
  16. ^ Aaron Severson (12 de junio de 2015), "La dirección en las cuatro ruedas desmitificada", Autoweek
  17. ^ Jonathon Klein (23 de julio de 2021), "¿Cómo funciona exactamente la dirección en las cuatro ruedas?", The Drive
  18. ^ Daniel Golson (18 de octubre de 2022), "Rolls-Royce Spectre EV es el automóvil más importante de la marca hasta el momento", CNET
  19. ^ Mark Vaughn (9 de octubre de 2018), "Primera conducción del Rolls-Royce Cullinan: ver para creer", Autoweek
  20. ^ Mark Ewing (25 de octubre de 2017), "Primera conducción: Rolls-Royce Phantom VIII no tiene rival, igual ni igual", Forbes
  21. ^ O'Kane, Tony (2 de septiembre de 2014). "El Infiniti Q50 2016 tendrá dirección asistida hidráulica 'anticuada': informe". themotorreport.com.au . Archivado desde el original el 1 de abril de 2017 . Consultado el 13 de abril de 2018 .
  22. ^ abc Jordan Golson (21 de mayo de 2022), "¿Qué es Steer-by-Wire?", CapitalOne
  23. ^ Britta O'Boyle (3 de julio de 2023), "Revisión de Rolls-Royce Spectre: la cima del motor eléctrico", Pocket-lint
  24. ^ ab Georg Kacher (10 de julio de 2023), "Revisión del Lotus Eletre 2024: primer viaje internacional", ¿Qué coche?
  25. ^ Kevin Williams (30 de noviembre de 2023), "Hurra, el Tesla Cybertruck tiene dirección por cable", InsideEVs
  26. ^ Frank Markus, "El vehículo Canoo Lifestyle 2024 mueve el barco en nuestra primera revisión de manejo", USA Today
  27. ^ Ed Garsten (11 de enero de 2024), "REE Automotive ofrece el primer chasis de camión comercial totalmente cableado", Forbes
  28. ^ Dave VanderWerp (20 de septiembre de 2023), "Lexus continúa perfeccionando el sistema de dirección por cable, todavía falta un año para el yugo RZ", Car and Driver
  29. ^ "La china Farizon Auto lanza su nueva Super VAN eléctrica, lista para 2024. Europa es el objetivo", Sustainable Truck & Van , 30 de enero de 2023
  30. ^ Anthony Alaniz (3 de julio de 2023), "El nuevo Mercedes Clase S podría tener volante con yugo y más botones físicos", Motor1.com
  31. ^ Yang Jian (20 de octubre de 2022), "ZF suministrará un sistema de dirección por cable a Nio", Automotive News
  32. ^ Chris Chilton (6 de enero de 2023), "Dirección hipercuadrada en vehículos de carretera para 2026, dice el director ejecutivo de Peugeot", Carscoops