Articulo de referencia

Dirección activa

La dirección activa describe un sistema de dirección para vehículos en el que la relación entre los movimientos del volante y el ángulo de las ruedas direccionales puede modific...

La dirección activa describe un sistema de dirección para vehículos en el que la relación entre los movimientos del volante y el ángulo de las ruedas direccionales puede modificarse de forma continua e inteligente. Si bien los sistemas de dirección activa se encuentran en maquinaria agrícola y equipos pesados, este artículo se centra en su aplicación en turismos BMW.

La dirección activa describe un tipo de tecnología de dirección asistida eléctrica de relación variable introducida por BMW en 2003, que apareció por primera vez en el rediseñado Serie 5 y que varía el grado de giro de las ruedas en respuesta al volante. A bajas velocidades, esta tecnología reduce el giro necesario del volante, mejorando el rendimiento en situaciones como el estacionamiento y otras maniobras en el tráfico urbano. A velocidades más altas, el rendimiento es tal que se evita una mayor sensibilidad a la velocidad, mejorando la estabilidad direccional .

Descripción general

El sistema de dirección activa de BMW utiliza un sistema de engranajes planetarios dobles ubicado en la base de la columna de dirección para facilitar que el conductor pueda girar las ruedas delanteras de forma independiente. El sistema ofrece dos ventajas principales: una relación de dirección variable y correcciones de dirección que mejoran la estabilidad.

Diseño mecánico del sistema BMW

El sistema de dirección activa de BMW consta principalmente de un mecanismo de dirección de cremallera y piñón asistido , un sistema de engranajes planetarios dobles en la columna de dirección y un motor de accionamiento eléctrico. [ 1 ]

El sistema de engranajes planetarios dobles incorpora un engranaje solar de entrada conectado al volante del conductor, dos engranajes planetarios, un engranaje solar de salida conectado al piñón de dirección y una carcasa giratoria. Si la carcasa permanece fija, las órdenes de dirección del conductor se transmiten desde el engranaje solar de entrada, a través de los engranajes planetarios (que comparten un eje intermedio común), hasta el engranaje solar de salida con una relación neta de 1:1. Es decir, si la carcasa de los engranajes planetarios permanece fija, se mantiene el funcionamiento de la dirección convencional. Esta característica permite dirigir el vehículo en caso de fallo del sistema de dirección activa.

La carcasa del engranaje planetario cuenta con dientes de engranaje externos y puede girarse mediante un motor y un engranaje helicoidal. La modificación de la posición de la carcasa permite la rotación del engranaje solar de salida independientemente de la posición del engranaje solar de entrada. Es decir, si el conductor mantiene el volante (y, por lo tanto, el engranaje solar de entrada) fijo, al accionar la carcasa del engranaje planetario se producirá la rotación del piñón de dirección (y, por consiguiente, una acción de dirección en las ruedas delanteras). Al manipular la posición de la carcasa del engranaje planetario, la ECU de dirección activa puede sintetizar una relación de dirección variable o generar acciones de dirección independientemente del conductor.

relación de dirección variable

Al estacionar, el ordenador ajusta la relación de dirección para que el volante necesite menos de dos vueltas completas para girar las ruedas de tope a tope. A medida que aumenta la velocidad del vehículo, la relación de dirección también aumenta, por lo que se requieren mayores movimientos del volante para mover las ruedas, lo que reduce la respuesta del vehículo, que suele ser mayor con el aumento de la velocidad.

Dirección correctiva

Además de proporcionar una relación de dirección variable, el sistema de dirección activa de BMW también es capaz de generar correcciones en la dirección para mejorar la estabilidad de guiñada del vehículo. [ 1 ] A diferencia del control de estabilidad convencional accionado por los frenos, las correcciones en la dirección se producen de forma continua y su funcionamiento a menudo pasa desapercibido para el conductor. Además, la eliminación de la intervención de los frenos permite controlar la estabilidad de guiñada sin pérdida de velocidad, lo que mejora el rendimiento del vehículo. [ 1 ]

En caso de sobreviraje, el sistema de dirección activa crea una acción de contraviraje, reduciendo así el momento y la velocidad de guiñada. En casos de sobreviraje extremo, la dirección activa funciona en conjunto con el control de estabilidad convencional accionado por los frenos para lograr el máximo efecto. [ 1 ] En caso de subviraje, un mayor aumento del ángulo de deslizamiento de la rueda delantera no genera fuerza lateral adicional en el eje delantero, por lo que la dirección activa no resulta útil. [ 1 ]

La función de dirección correctiva se desactiva (junto con el sistema de control de estabilidad accionado por los frenos) al presionar un interruptor en el tablero. [ 1 ] Esto permite al conductor un control total sobre el ángulo de giro de las ruedas delanteras y está diseñado para su uso en conducción recreativa extrema (por ejemplo, en días de pista). La relación de dirección variable permanece activa.

Seguridad

Si se produce un error o problema en la electrónica, el ordenador detiene el funcionamiento del motor eléctrico, bloqueando la corona dentada del conjunto de engranajes planetarios y convirtiendo la dirección en de relación fija.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 Koehn, P., Eckrich, M., 2004. Dirección activa: el enfoque de BMW hacia la tecnología de dirección moderna. Congreso y exposición mundial de la SAE, 08/03/2004 – 11/03/2004. Detroit, Michigan, EE. UU.
  • Dirección activa BMW : Nick Heidfeld, piloto del equipo BMW Sauber de Fórmula 1, explica la innovadora tecnología de dirección activa.
  • Dirección dinámica Audi