Los controles de automóvil son los componentes de los automóviles y otros vehículos de carretera motorizados , como camiones y autobuses , que se utilizan para conducir y estacionar.
Si bien controles como volantes y pedales han existido desde la invención de los automóviles, otros controles se han desarrollado y adaptado a las demandas de los conductores. Por ejemplo, las transmisiones manuales se volvieron menos comunes a medida que avanzó la tecnología relacionada con las transmisiones automáticas .
Las versiones anteriores de faros y luces de señalización funcionaban con acetileno o aceite. Se prefirió el acetileno al petróleo porque su llama es resistente tanto al viento como a la lluvia. Los faros de acetileno, que daban una luz intensa de color verde, fueron populares hasta después de la Primera Guerra Mundial; Aunque los primeros faros eléctricos se introdujeron en 1898 (y funcionaban con baterías), no fue hasta que se desarrollaron bombillas de alto voltaje y sistemas de generación eléctrica de automóviles más potentes a fines de la década de 1910 que los sistemas de iluminación eléctrica reemplazaron por completo al acetileno.
Los primeros automóviles se conducían con un timón a veces a la izquierda o a la derecha, a veces en el centro. El volante se utilizó por primera vez cuando Alfred Vacheron compitió en la carrera de motor París-Rouen de 1894 en un Panhard et Levassor . En 1898, los volantes se convirtieron en una característica estándar de los automóviles Panhard et Levassor. Packard los introdujo en los EE. UU. en 1899 y en 1908 ya estaban en la mayoría de los modelos. [1]
La dirección asistida ayuda a los conductores a dirigir aumentando el esfuerzo de dirección del conductor. La dirección asistida ha utilizado sistemas hidráulicos para reducir el esfuerzo de dirección del conductor. Sin embargo, la dirección hidráulica está siendo reemplazada por la dirección asistida eléctrica , porque elimina la bomba hidráulica y aumenta la eficiencia del combustible. [2]
En los automóviles modernos, el sistema de frenado en las cuatro ruedas se controla mediante un pedal situado a la izquierda del pedal del acelerador.
Generalmente también hay un freno de estacionamiento que acciona sólo los frenos traseros (o, menos comúnmente, sólo los frenos delanteros, como en el Saab 99 y en el Citroën Xantia ). Este ha sido accionado tradicionalmente mediante una palanca entre los asientos delanteros llamada freno de mano , pero también apareció como una palanca entre el asiento del conductor y la puerta (como en el Porsche 911 ), un pomo alejado del tablero (como en el Volkswagen Transporter ), un pedal accionado con el pie (como en el Nissan Leaf ) y otras disposiciones menos comunes. Todos estos controles tiran de un cable con resorte y se mantienen en su lugar con un mecanismo de trinquete hasta que se sueltan.
En la década de 2000, los frenos de estacionamiento electrónicos de acción directa controlados por un interruptor (como en el Volkswagen eGolf [3] ) se están volviendo más comunes, reemplazando los sistemas mecánicos accionados por cable.
En los rallyes suele haber un freno de mano hidráulico para las ruedas traseras, accionado por una palanca larga y vertical que se extiende cerca del volante. Está diseñado para facilitar los giros con el freno de mano en lugar de para estacionar, por lo que carece de un mecanismo de trinquete. [4]
El acelerador , que controla el suministro de combustible y aire al motor y también se conoce como "acelerador" o "pedal del acelerador", normalmente es el pedal del piso más a la derecha. Tiene un diseño a prueba de fallos : un resorte que lo devuelve a la posición de ralentí cuando el conductor no lo presiona. Normalmente el acelerador y el freno se accionan con el pie derecho, mientras que el embrague se acciona con el pie izquierdo. Sin embargo, algunos conductores a veces confunden el acelerador con el freno, lo que provoca una aceleración repentina e involuntaria y provoca 16.000 accidentes al año en Estados Unidos. [5] También hay conductores que practican intencionalmente el frenado con el pie izquierdo .
Los primeros automóviles tenían una palanca manual para controlar el acelerador, ya sea directamente o controlando un regulador de velocidad del motor que a su vez controlaba tanto el acelerador como la sincronización. [6] En 1900 se introdujo en Gran Bretaña el automóvil Wilson-Pilcher , que tenía un regulador de velocidad controlado manualmente y un acelerador de pie que podía anular la acción del regulador. A diferencia de los pedales del acelerador modernos, este se puede levantar para acelerar el automóvil o presionarlo para frenarlo, "y así se pueden efectuar aceleraciones o desaceleraciones rápidas" sin interferir con la velocidad regulada mediante el control manual. [6] La combinación de velocidad regulada del motor con anulación del acelerador de pie es en muchos aspectos similar a un control de crucero moderno . A pesar de este desarrollo, los aceleradores manuales montados en la columna de dirección siguieron siendo comunes, especialmente en automóviles producidos en masa como el Ford Modelo T. [7] Los autos posteriores usaron tanto un pedal como una palanca manual para ajustar el acelerador mínimo. El Stutz Bearcat de 1918 tenía un pedal de acelerador central con el embrague y el freno a derecha e izquierda. [8] El control de crucero moderno se inventó en 1948. [9]
Los vehículos que generan energía con un motor de combustión interna (ICE) generalmente están equipados con una transmisión o caja de cambios para cambiar la relación velocidad-par y la dirección de marcha. Esto no suele aplicarse a los vehículos eléctricos porque sus motores pueden impulsar el vehículo tanto hacia adelante como hacia atrás desde velocidad cero. En algunos vehículos con tracción en las cuatro ruedas hay una palanca de cambios que activa una caja de cambios de baja relación. Otras palancas pueden cambiar entre tracción en dos y cuatro ruedas y bloqueos de diferencial .
Algunos automóviles tienen una rueda libre que desacopla el eje de transmisión del eje impulsado. Esto sucede cuando el eje impulsado gira más rápido que el eje de transmisión. Por ejemplo, Saab utilizó un sistema de rueda libre en sus vehículos anteriores para permitir que el motor se desconectara de la transmisión mientras avanzaba por inercia. Esta fue una característica agregada debido a la lubricación limitada en el motor de dos tiempos. Un motor de dos tiempos lubricado con gasolina requiere lubricación en función de su velocidad, pero proporciona esta lubricación en función de la apertura del acelerador. Cuando el motor funciona a altas RPM y baja aceleración (como al descender una colina larga), la lubricación proporcionada puede ser inadecuada. Con la rueda libre, un motor en marcha libre podría reducir su velocidad a ralentí, requiriendo así sólo la pequeña lubricación disponible con el acelerador cerrado en marcha libre. La rueda libre también se puede utilizar para ayudar a reducir las altas temperaturas de los gases de escape en modelos de dos tiempos causadas por el uso prolongado del acelerador a RPM más altas. [10]
La marcha libre se mantuvo en la variante de cuatro tiempos hasta el final de la producción y en el Saab 99 con el motor Triumph de 1.709 cc. Un pequeño inconveniente de la rueda libre, especialmente para los conductores que no están familiarizados con el Saab, es que hace que el freno motor no esté disponible, aunque se puede activar o desactivar manualmente mediante un control en el espacio para los pies. El acoplamiento de la rueda fija, utilizando el pie, podía resultar difícil, ya que implicaba tirar de una "manija en T" destinada a la operación manual. [10] Algunos automóviles, como el Rover P4 , incluyen un interruptor manual para activar o desactivar la rueda libre. [11]
La transmisión manual también se conoce como caja de cambios manual , palanca de cambios , estándar y palanca . La mayoría de las transmisiones manuales de automóviles tienen varias relaciones de transmisión que se eligen bloqueando pares de engranajes seleccionados al eje de salida dentro de la transmisión. Las transmisiones manuales cuentan con un pedal de embrague operado por el conductor y una palanca de cambios o palanca de cambios accionada manualmente o, en una motocicleta; una palanca de embrague accionada manualmente y una palanca de cambio de marchas accionada con el pie. Históricamente, los automóviles tenían un interruptor de sobremarcha manual .
Las transmisiones semiautomáticas son mecánicamente iguales a las transmisiones manuales convencionales, pero no tienen un mecanismo de embrague accionado manualmente; en lugar de facilitar al conductor, mediante el uso de un sistema de automatización para controlar el embrague. Sin embargo, estos sistemas aún requieren la intervención y participación del conductor para cambiar manualmente las relaciones de transmisión y no cambiarán de marcha automáticamente para el conductor.
El deseo de comodidad para el conductor llevó a la implementación generalizada del ahora popular diseño de transmisión automática hidráulica en la década de 1940, seguido de la primera transmisión continuamente variable (CVT) de producción en masa , la Variomatic , en 1958. Transmisión automática con manumática (manual) Los controles de cambio de marchas comenzaron a aparecer en los automóviles de producción en masa a principios de la década de 1990, comenzando con el sistema Tiptronic de Porsche . Más tarde, la transmisión manual automatizada , de un solo embrague y controlada por computadora , de la que fueron pioneras BMW y Ferrari , comenzó a aparecer en los automóviles de producción en masa a mediados de los años 1990; un ejemplo es el Selespeed de Alfa Romeo , que es el mismo sistema utilizado por Ferrari y BMW. El primer diseño de transmisión de doble embrague de producción en masa se introdujo con el Volkswagen Golf R32 de cuarta generación en 2003, con la caja de cambios de cambio directo .
Algunos vehículos con transmisión automática tienen controles adicionales que modifican las elecciones realizadas por el sistema de transmisión. Estos controles dependen del motor y de la velocidad de la carretera. Los selectores de marchas automáticos generalmente tienen un patrón recto, comenzando en la posición más avanzada con estacionamiento y pasando por marcha atrás, punto muerto, conducción y luego hasta las marchas más bajas.
Los automóviles tienen controles para los faros , faros antiniebla, señales de giro y otras luces del automóvil . El conductor activa las señales de giro para alertar a otros conductores de su intención de girar o cambiar de carril. [12] Si bien la señal de giro moderna se patentó en 1938, [13] las luces de señal de giro eléctricas se remontan a 1907. [14]
A partir de 2013, [actualizar]la mayoría de los países exigen que se incluyan señales de giro en todos los vehículos que circulan por las vías públicas. La palanca de los intermitentes suele activarse mediante una palanca horizontal que sobresale de la columna de dirección.
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Los vehículos generalmente están equipados con una variedad de instrumentos montados en el tablero para indicar los parámetros de conducción y el estado de la mecánica. La colocación de los instrumentos puede variar. Si bien generalmente se montan detrás del volante, también pueden montarse centralmente debajo del parabrisas o integrarse en la consola central encima del control de clima y el sistema de audio . Los anchos de vía estándar que se encuentran en los vehículos de carretera incluyen los siguientes:
Estos indicadores se complementan con una variedad de luces de advertencia que indican el modo de marcha de la transmisión seleccionada actualmente , la luz genérica de verificación del motor y el estado actual de varios sistemas del vehículo.
La disposición y el diseño de estos instrumentos han evolucionado a lo largo de los años al implementarse como lecturas digitales en lugar de los tradicionales indicadores analógicos de tipo dial. Dependiendo del tipo de vehículo, se pueden utilizar instrumentos más especializados, como una computadora de viaje , un indicador de economía de combustible o una pantalla del nivel de la batería .
Antes de la aparición del motor de arranque, los motores se arrancaban mediante diversos métodos difíciles y peligrosos. Estos métodos incluían: resortes de cuerda, cilindros de pólvora y técnicas de propulsión humana, como una manivela extraíble . En 1896, se instaló el primer arranque eléctrico en un Arnold , [15] uno de los primeros automóviles fabricados en el Reino Unido. Más tarde, Charles Kettering y Henry Leland inventaron y presentaron la patente estadounidense 1.150.523 para el primer arranque eléctrico en Estados Unidos en 1911. En 1912, el Cadillac Model Thirty se convirtió en el primer automóvil estadounidense en tener un motor de arranque instalado.
Antes de la innovación de Chrysler en 1949 del interruptor combinado de encendido y arranque accionado por llave, [16] el conductor accionaba el motor de arranque presionando un botón que estaba montado en el piso o en el tablero. Este tipo de control ahora ha regresado con el uso de la entrada sin llave . Los primeros autos Chevrolet tenían el pedal de arranque a la derecha del acelerador, con una perilla de control del acelerador secundario en el tablero porque era difícil operar el pedal de arranque y bombear el pedal del acelerador al mismo tiempo.
Algunos otros controles históricos del motor, que están automatizados en los turismos modernos, fueron la válvula de estrangulamiento , el tiempo de encendido y el parachispas . [17]
En el pasado, todos los coches tenían controles manuales para arrancar y hacer funcionar el motor. Ahora, los automóviles modernos no sólo tienen controles automatizados, sino que también tienen controles que no se utilizan directamente para conducir el vehículo. Estos controles incluyen aire acondicionado , sistemas de navegación , computadoras de a bordo , entretenimiento a bordo , limpiaparabrisas y paneles de pantalla táctil .
Estos controles varían en alcance y diseño entre diferentes tipos de automóviles. También pueden ubicarse y operarse de manera diferente en otros vehículos de carretera, como motocicletas , donde el acelerador se controla mediante una palanca manual y el cambio de marcha se acciona mediante un pedal. Algunos tipos de controles de vehículos se encuentran en los vehículos ferroviarios . Por ejemplo, algunos tranvías y vehículos de tren ligero, como el tranvía PCC, utilizan pedales similares a los de los automóviles para controlar la velocidad.
En las carreras de Fórmula Uno , el conductor puede configurar muchos parámetros del vehículo durante una carrera. Los controles para estos están montados en el volante y pueden incluir controles para: equilibrio de frenos , diferencial , sincronización de encendido, freno regenerativo , limitador de revoluciones y otros. [18]
Los accidentes por error de pedaleo pueden ocurrir cuando el conductor pisa el acelerador cuando intenta aplicar el freno;
El pie del conductor se sale del borde del freno y pisa el acelerador.