Sistema Steer-by-Wire SbW o Dirección por Cable
La dirección convencional funciona mediante cremallera-piñón y tornillo sinfín. Cuando el conductor gira el volante, el movimiento se transmite a las ruedas a través de todo el conjunto. En el sistema Steer-by-Wire no se usa columna de dirección, el movimiento se realiza mediante señal electrónica.
El enfoque es hacia utilizar Sistemas Autónomos
Con la tendencia de reemplazar componentes mecánicos con sistemas electrónicos, los fabricantes buscan ir hacia los autos eléctricos y conducción autónoma.
Un avance en este sentido son los aceleradores electrónicos, los cuales funcionan mediante un pedal electrónico, y una mariposa motorizada.
En este caso, la señal del pedal y del cuerpo de aceleración, es transmitida mediante el cableado, y al mismo tiempo se envía a la red CAN, para que sea utilizada por varias computadoras a la vez.
En el caso de la dirección Steer by Wire, a pesar de las críticas a su seguridad, muchos de los nuevos modelos de autos de alta gama, cuentan este sistema.
¿Cómo funciona el Sistema Steer-by-Wire SbW?
El sistema Sistema Steer-by-Wire elimina el vínculo físico mediante una Columna o Rack, entre en volante de conducción y las ruedas delanteras.
Este sistema utiliza sensores de giro y actuadores para efectuar la funciones de giro del auto.
Mediante gestión electrónica el auto cuenta con sensores en el volante, y ademàs de unos actuadores que son motores eléctricos que realizan el giro sobre las ruedas.
Una de las ventajas de estos sistemas, es que gestionan diferentes modos de conducción de manera segura.
Por ejemplo si el auto está a menor velocidad los actuadores hacen que el giro sea mucho más suave, ejerciendo mayor ángulo de giro.
Sin embargo en condiciones de alta velocidad pueden crear la sensación de mayor dureza en el volante.
Para los vehículos de carga, estos sistemas permiten controlar la dirección de manera que le permita al conductor tener mayor control y estabilidad en la conducción.
Componentes del Sistema Steer-by-Wire:
- Actuador del Volante
- ECU (Hasta tres Ecus procesan los datos de giro de la direcciòn para mayor seguridad)
- Actuador de ángulo de las ruedas
El sistema funciona en ambas vías, ya que cuando el conductor gira el volante, el actuador del volante envía la señal al actuador de las ruedas, sin embargo al mismo tiempo el actuador de las ruedas envía la información de agarre de los neumáticos para retroalimentar el sistema y mejorar el confort y la seguridad.
Por ejemplo en un camino rizado, la vibración producida no se transmite directamente al volante, lo que resulta en mayor confort y seguridad.
Este sistema tiene la capacidad de detectar movimientos particulares como por ejemplo, si conductor está quedando dormido, la Ecu detecta que se está desviando de la ruta y alerta.
Esto es posible por los programas que se cargan previamente en el firmware de la ECU de la dirección.
Sistemas SbW y autos autónomos
En los vehículos de conducción autónoma los sistemas que son “por cable” o “By Wire”, juegan un papel fundamental.
En estos modelos toda la gestión de conducción la realizan los microcontroladores.
Por ejemplo, en estos sistemas se usan frenos por cable, aceleradores por cables, y dirección por cables.
Una función interesante es que cuenta con cámaras que permite detectar las líneas de la carretera para gestionar una condición de conducción de la dirección en la cual mantiene centrado el auto sobre las líneas de la vía.
Aunque existe muchas restricciones por parte de las normas de regulación de seguridad automovilística, estos sistemas se incorporan cada vez más, generando nuevas posibilidades, y creando nuevos retos para los técnicos mecánicos.
Vehículos con Dirección Eléctrica
¿En que consisten las Direcciones Electro Hidráulicas o Eléctricas?
La dirección Electro Hidráulica cuenta con un motor eléctrico que acciona una bomba hidráulica, lo interesante de este sistema es que la carga de ayuda hidráulica es calculada por la unidad de control electrónico, denominada EHPS (Electrical Hidraulic Power Steering), todo este sistema es monitoreado a través de un sensor de posición del volante, y en algunos casos la alineación se debe realizar a través del scanner.
La Dirección Eléctrica cuenta con un motor eléctrico que aporta la asistencia adecuada de acuerdo al nivel de conducción, este motor aporta movimiento en uno y otro sentido de acuerdo a la necesidad del conductor, estos sistema están controlados por una unidad electrónica denominado EPS (Electric Power Steering), para poder este modulo controlar la situación, el sistema incorpora un sensor del volante y un sensor de torque del motor. En este tipo de direcciones siempre es necesario realizar una programación con el scanner cada vez que alguno de los elementos se cambia o simplemente cuando se brinda un servicio al sistema de dirección.
En ambos casos se utilizan motores eléctricos sin escobillas, y las corrientes que pueden manejar estos sistemas puede llegar hasta los 90 AMPERE, por eso es muy importante un correcto funcionamiento del sistema de carga. Una de las ventajas de este sistema es por ejemplo, que a mayor velocidad se regula la asistencia, permitiendo mayor dominio al conductor, un sistema convencional simplemente colocaría demasiada suavidad en alta velocidad, puesto que una dirección hidráulica aporta asistencia de acuerdo a las RPM del motor.