SEGURIDAD ACTIVA. DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD ACTIVA.
Se conoce como Seguridad Activa o Primaria1 (también conocida así en determinados textos) todos aquellos elementos que contribuyen a evitar un accidente de tráfico, Tradicionalmente se han estudiado como tal incorporándose a la bibliografía en la materia, los elementos de seguridad activa instalados en el automóvil, pero no podemos dejar a un lado los dispositivos de Seguridad activa presentes en la vía pública e incluso las actitudes humanas que evitan los tan indeseados accidentes de tráfico, aunque esta última será objeto de estudio en el tema 10.
1La seguridad activa también se conoce por determinados autores como primaria. La secundaria, sería la seguridad pasiva y hay una terciaria cuyo objetivo sería evitar fenómenos que agraven las consecuencias del accidente, como evitar el incendio del vehículo tras una colisión.
Los fabricantes de automóviles realizan importantes esfuerzos para implementar la seguridad activa en los vehículos, incorporando en sus productos nuevos e innovadores dispositivos que ayudan a evitar accidentes de tráfico.
No olvidemos la importancia de mantener y cuidar estos dispositivos, haciendo un uso racional de ellos y extremando el cuidado y puntual mantenimiento de estos según lo indicado por el fabricante.
Por lo tanto, en primer lugar, estudiaremos los dispositivos de seguridad activa instalados en los vehículos. En estos casos dichos dispositivos están encuadrados en los siguientes sistemas:
- Sistema de alumbrado
- Neumáticos
- Sistema de frenos
- Sistema de suspensión
- Sistema de dirección.
Obviaremos en este tema el estudio de los sistemas de alumbrado y los neumáticos, suficientemente descritos en el tema 7.
No obstante no podemos dejar de incidir en los sistemas de alumbrado adaptativo, los cuales son capaces de variar automáticamente en función de las condiciones climáticas, del terreno y de la conducción, el caudal luminoso, la dirección del haz de luz y activarse automáticamente en función de la luminosidad ambiente.
1. SISTEMA DE FRENOS.
A nadie se escapa que un vehículo en movimiento necesita ser parado en condiciones de seguridad cada momento que lo precise. El sistema que permite dicha detención dentro de un tiempo y espacio determinado son los frenos.
Funcionamiento:
Cuando el conductor precisa detener el vehículo o aminorar la velocidad de este, acciona el pedal del freno, el cual, mediante un sistema de accionamiento hidráulico, o neumático, aproxima unos forros a una superficie metálica, discos o tambores, solidarios a la rueda y por rozamiento llegar a detener el movimiento del automóvil.
A través del accionamiento del pedal del freno, o palanca del freno de estacionamiento o de mano, el sistema hidráulico, mediante una bomba envía liquido por los conductos hasta los elementos de accionamiento, bombines o pinzas del disco en tambores o frenos de disco respectivamente. Estos elementos de accionamiento aproximan los elementos de fricción (forros y/o pastillas) a las superficies de frenado, multiplicando la fuerza de accionamiento humana.
El servofreno multiplica la fuerza que el conductor realiza al accionar el pedal del freno, facilitando su accionamiento ya que debe de hacer menos fuerza sobre el pedal. El servofreno utiliza la depresión (fuerza de vacío) que se genera en el colector de admisión durante el funcionamiento del motor, por lo que esta asistencia no se producirá con el motor parado.
El desplazamiento del punto de aplicación del peso que se produce ante una frenada hace que las ruedas delanteras se carguen
con la mayor parte del esfuerzo, mientras que las ruedas traseras necesitan un menor esfuerzo. Esto se consigue mediante un mecanismo compensador de la frenada, el cual detecta también el peso sobre el tren posterior, repartiendo el esfuerzo entre los
ejes anterior y posterior según las necesidades de la frenada y del peso que gravita sobre cada eje.
El sistema electrónico de reparto de frenada (llamado comercialmente EBV o EBD según los distintos fabricantes) determina automáticamente cuánta fuerza aplicar a cada rueda para detener al vehículo en una distancia mínima y sin que se descontrole. El sistema calcula si el reparto es adecuado a partir de los mismos sensores que el ABS.
Saber mas: https://como-funciona.co/un-sistema-de-frenos/
Uso de los frenos:
Usar adecuadamente los frenos, no siempre es tarea fácil y hacerlo eficazmente puede suponer la diferencia entre sufrir un accidente y evitarlo.
Así, según la intención que tengamos, la forma de usar el freno variará:
- Detención total del vehículo: Pisar suave y progresivamente el freno, hasta un poco antes de que el motor se cale o se acelere2 , momento en que pisaremos el embrague (vehículos no dotados de transmisiones automáticas).
- Circulando a baja velocidad, pisamos el freno al acercarnos a una zona donde es necesario minorar todavía más la velocidad, cambio de dirección, paso de peatones, etc. En este momento primero pisaremos el embrague e inmediatamente después pisaremos el freno, evitando así que el motor se cale o acelere.
- Si lo que queremos es simplemente minorar la velocidad del vehículo, pisaremos únicamente el pedal de freno para reducir hasta la velocidad deseada.
- En caso de una situación de emergencia tenemos que conseguir la máxima deceleración posible en el menor tiempo. Si nuestro vehículo no va equipado con un sistema de ABS, tendremos que pisar fuerte el pedal de más a menos presión evitando bloquear las ruedas, ya que con estas bloqueadas la frenada será más larga.
La energía cinética que lleva el vehículo en movimiento es preciso convertirla en calor. La disipación del calor generado será más eficiente en los discos o tambores, que son metálicos, que en la goma del neumático. Por otra parte perderemos el control direccional del vehículo, ya que con las ruedas bloqueadas es incapaz de cambiar de dirección. Así entonces evitaremos bloquear las ruedas en caso de frenada intensa y de emergencia.
Si nuestro vehículo está equipado con ABS, todos estos inconvenientes desaparecen y en este caso únicamente hay que pisar a fondo el pedal del freno y el del embrague y el sistema se encarga de evitar que las ruedas se bloqueen. Es conveniente practicar la frenada de emergencia, pasa conocer el tacto real del freno, ya que este vibra en el momento de entrar en funcionamiento y puede ser sorpresivo para el conductor.
También es importante saber que aun con ABS, en mojado o resbaladizo la frenada es mayor y que en determinadas ocasiones, como con nieve blanda, un sistema convencional puede ser más efectivo que el ABS, pero sin control direccional.
2 Todos hemos experimentado como el motor se acelera en un momento determinado aunque no pisemos el acelerador, esto es porque al bajar el número de revoluciones del ralentí, el sistema de alimentación del motor inyecta combustible, para mantener dicho régimen y sube de vueltas aunque no aceleremos.
Los frenos fallan:
Si notamos que el pedal del freno se viene abajo sin apenas resistencia es un síntoma de que algo no va bien, si esto ocurre lo pisaremos varias veces para bombear líquido, ya que es posible que exista alguna burbuja de aire ene l circuito y será preciso expulsarla. Si lo que ocurre es un sobrecalentamiento de pastillas, zapatas o liquido (fading), tendremos que soltar unos segundos el freno para enfriar y volver a frenar.
Si notamos algo de esto tendremos que:
- Circular pegados a la parte derecha de la calzada, sin invadir el carril contrario.
- Intentar reducir la marcha utilizando el freno motor, metiendo velocidades cortas secuencialmente y de una en una, especialmente en curvas, de no hacerlo así podríamos hacer un trompo, (sobreviraje del vehículo).
- Usar el freno de mano, suave y progresivamente y nunca en curvas.
- En caso extremo rozar el vehículo con la bionda, talud, cuneta para frenar el vehículo, nunca contra un objeto rígido e indeformable, si no hay riesgo de salir de la vía y decelerar progresivamente.
Dentro del sistema de frenado se han ido desarrollando diferentes dispositivos de seguridad activa que evitan accidentes de tráfico. Estos sistemas son los siguientes.
1.1. SISTEMA ANTIBLOQUEO DE FRENOS ABS (ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM).
Se trata de un dispositivo utilizado en automóviles y otro tipo de vehículos que permite variar la fuerza de frenado para evitar que los neumáticos pierdan adherencia sobre la calzada. Si bien inicialmente fue un sistema desarrollado para los aviones, en 1978 la compañía Bosch hizo historia cuando introdujo el primer sistema electrónico de frenos antibloqueo.
En la actualidad, esta tecnología se ha convertido en la base para todos los sistemas electrónicos que utilizan alguna forma el ABS. Por ejemplo, los controles de tracción y de estabilidad. Más del 75% de los vehículos que se fabrican en el mundo ya equipan de serie el ABS. Un porcentaje que elevamos al 100% si hablamos de los turismos fabricados en la Unión Europea, ya que desde el 1 de julio de 2004 es obligatorio que todos lo incorporen de serie.
El ABS funciona de manera conjunta con el sistema de frenado tradicional del vehículo. Consiste en una bomba que se incorpora a los circuitos del líquido de frenos y en una serie de detectores que controlan las revoluciones de las ruedas. En caso de detectar una frenada brusca o que, una o varias ruedas reduzcan repentinamente sus revoluciones, el ABS entrará en acción e interpretará que las ruedas están a punto de quedar bloqueadas sin que el vehículo se haya detenido.
En este vídeo podemos ver de manera clara las ventajas que ofrece el ABS. https://youtu.be/z9dWXjiayj0
Por lo tanto, esto quiere decir que el vehículo comenzará a deslizarse sobre la calzada sin control y sin que podamos
modificar su trayectoria. Para que esta situación no tenga
lugar, los mencionados sensores envían una señal al Módulo de Control del sistema ABS, el cual reduce la presión realizada sobre los frenos, sin que intervenga en ello el conductor. Todo ello de manera totalmente autónoma.
Una vez se «normaliza» la situación las ruedas giran de nuevo correctamente. El ABS controla nuevamente el giro de las ruedas y actúa otra vez si éstas están a punto de bloquearse por la fuerza del freno. En caso de emergencia, el procedimiento se puede repetir entre 50 y 100 veces por segundo. El conductor sentirá una vibración en el pedal del freno pero podrá seguir teniendo el control sobre la trayectoria del vehículo, con la consiguiente posibilidad de poder esquivar el obstáculo y evitar el accidente.
Saber más: https://www.autocasion.com/diccionario/abs
Hay que tener en cuenta que la eficacia del ABS va a depender mucho del estado de los amortiguadores, cuya misión es mantener los neumáticos en contacto permanente con el suelo evitando que estos reboten y den falsas lecturas a los sensores reduciendo la eficacia del sistema.
1.2. ASISTENCIA A LA FRENADA DE EMERGENCIA BAS (BRAKE ASSIST SYSTEM).
El asistente a la frenada de emergencia, también conocido como servofreno de emergencia o por sus siglas en inglés BAS y EBA (Brake Assist System y Electronic Brake Assist, respectivamente) se trata de un sistema electrónico de seguridad creado con la idea de acortar la distancia de frenado trabajando en combinación con el ABS y el control de
estabilidad (ESP).
El BAS mide la velocidad con la que soltamos el acelerador y la presión con la que seguidamente pisamos el freno para calcular si nos encontramos ante una situación de emergencia. Siendo
así, el dispositivo aumenta el frenado para reducir la distancia en caso de que la capacidad de reacción del conductor sea insuficiente.
El concepto fue inventado Mercedes-Benz en 1996, quien comprobó que frente a un imprevisto los conductores frenan a menudo menos de lo permitido por el vehículo, aumentando la presión en proporción a lo cercano que ven el impacto y alargando la distancia de frenada. Esto se debe a la inexperiencia tanto como a la vibración que produce en el pedal el sistema ABS, que impide que los neumáticos se bloqueen y pierdan su adherencia en situaciones de riesgo.
Ver Video: https://youtu.be/k6h4zYOtL_I
Saber más: https://www.pruebaderuta.com/asistente-de-frenada-de-emergencia-bas.php
1.3. DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA DE FRENADA EBD (ELECTRONIC BRAKE DISTRIBUTOR).
La distribución electrónica de frenado, también conocido como EBD, REF o limitación de frenada electrónica EBL (Electronic Brake Limitator) es una tecnología que tiene como base que cada rueda necesita diferente presión en el momento de frenar el coche. Por este motivo, este sistema se encarga de la distribución de la fuerza de frenado.
La presión que necesita cada rueda para que se ejerza la frenada es diferente. Esto es debido a que influyen ciertos factores a tener en cuenta en el freno, como el peso que soporta cada uno de los neumáticos y la inercia, entre otros.
Esto es evidente, por ejemplo, en una frenada brusca, el centro de gravedad se traslada a la parte delantera del vehículo, con lo que la parte trasera soportan un peso menor y la adherencia también. El EBD tiene como misión detectar las variaciones de peso, así como el esfuerzo realizado por cada una de las ruedas en el instante de pisar el freno.
Igualmente, es el encargado de determinar el nivel de desplazamiento de cada una de las ruedas de manera independiente, distribuyendo la fuerza de frenado y cambiando la presión generada por el líquido de frenos. Así, se evita que el coche se deslice o derrape cuando se frena durante una curva, manteniendo la estabilidad y control del vehículo.
El sistema de distribución electrónica de frenado cuenta con sensores que transmiten señales al distribuidor de fuerza de frenado. Dichos transmisores envían información sobre la rotación de cada una de las ruedas de manera individualizada, el sistema lo procesa y pone en marcha las válvulas que precisa del sistema de frenos.
A modo de ejemplo, si el EBD percibe que los neumáticos traseros pueden deslizarse, se encarga de reducir o incrementar la fuerza sobre ellas con el fin de equilibrar la potencia sobre las ruedas delanteras. También mide la velocidad angular sobre el eje vertical, dicho de otro modo, vigila la orientación del automóvil en curvas, para incrementar la presión de frenada en las ruedas que lo necesiten.
Ver video: https://www.youtube.com/watch?v=l0M7OLedEoQ
Saber más: https://www.endado.com/blog/que-es-y-como-funciona-la-distribucion-electronica-de-frenada/
1.4. SISTEMA PRE-COLISIÓN PCS (PRE-COLLISION SYSTEM).
Este sistema mide constantemente la distancia con el vehículo que lo precede, para, en caso de detectar una reducción en la separación entre vehículos, calcula el espacio disponible para frenar sin riesgo de colisión. Si nos acercamos a esta distancia el sistema nos avisa mediante sonidos y señales luminosas. En algunos vehículos directamente el sistema se encarga de activar los frenos si estima que la colisión es inminente y el conductor no realiza ninguna maniobra de frenado.
Saber más:
http://www.centro-zaragoza.com:8080/web/sala_prensa/revista_tecnica/hemeroteca/articulos/R43_A7.pdf
https://www.aesauto.org/pcs_sistema_de_seguridad_de_precolisig_n_-112.html
1.5. PROGRAMA ELECTRÓNICO DE ESTABILIDAD ESP (ELECTRONIC STABILITY PROGRAM).
El ESP (control electrónico de estabilidad) es un dispositivo de protección activo que, esta tecnología ayuda al conductor a mantener el control sobre el coche.
Otros fabricantes de este sistema lo nombran como VDC (Vehicle Dynamic Control), VSC (Vehicle Stability Control), ESC (Electronic Stability Control) y DSC. (Dynamic Stability Control).
Este dispositivo electrónico de seguridad comprueba la alineación del volante con la dirección real del vehículo. El Programa de Estabilización Electrónica lo hace midiendo el ángulo del giro, la velocidad de la rueda junto al ángulo y la aceleración cruzada utilizando varios sensores, esto permite aumentar la seguridad en la conducción y así disminuir el riesgo de accidentes.
Interviene durante fracciones de segundo para influir selectivamente en los frenos del coche en cada rueda, y ajusta la fuente de alimentación del motor para adecuar las revoluciones a los márgenes apropiados, por ejemplo, al derrapar sobre superficies resbaladizas o realizar una maniobra de evasión. Esto reduce el deslizamiento y restaura la trayectoria del coche.
El ESP puede evitar una gran parte de los accidentes con la ayuda de los sistemas electrónicos que componen su estructura. Con este método, gran cantidad de marcas de coches apuestan por su uso y se están incorporando de serie en la mayoría de los vehículos que se ofrecen actualmente en el mercado, proporcionando así seguridad. Diversos estudios han constatado que los vehículos equipados con este sistema se ven implicados en menor número de accidentes, estimando una reducción de victimas mortales entre un 15% y un 30%.
Saber mas: https://www.motor.es/que-es/esp
1.6. DISPOSITIVOS DE AYUDA A LA FRENADA EN VEHÍCULOS PESADOS.
Además de los frenos de servicio utilizados en los vehículos industriales, existen otros dispositivos que ayudan a mantener el freno de servicio en un estado satisfactorio, evitando la aparición del sobrecalentamiento (fading) durante situaciones de uso intensivo de los frenos como pendientes prolongadas. Son los ralentizadores o retardadores:
1.6.1. Freno Motor:
o En el escape, donde una válvula de mariposa cierra la evacuación de gases de escape generando una contrapresión que reduce las revoluciones del motor.
o Freno de válvulas del motor VEB. Este sistema actúa sobre las válvulas de escape y no sobre los gases de escape.
1.6.2. Ralentizadores Hidrodinámicos:
Los llamados Intarder, instalado en el secundario de la caja de cambios y Retarder, montado en el eje de transmisión.
El principio de funcionamiento es muy cercano al del convertidor hidráulico de las transmisiones automáticas, el frenado se logra mediante dos ruedas tipo turbina que se encuentran enfrentadas (Rotor y Estator).
El rotor está conectado al eje de salida de la transmisión (eje o flecha cardan) y el estator a la carcasa o cuerpo del retardador.
En el modo de frenado, el aceite es enviado del depósito al conjunto retardador mediante presión neumática modulada, la potencia de frenado estará determinada por el volumen de aceite que ingrese al conjunto retardador.
El aceite es acelerado por el rotor y desacelerado por el estator el cual no presenta movimiento ya que este se encuentra adherido al cuerpo del retardador. Esto también desacelera el rotor, por lo tanto el vehículo es frenado. El calor generado por el retardador se disipa con rapidez y eficacia a través del sistema de refrigeración del vehículo.
1.6.3. Freno Eléctrico o Electrodinámico:
Es un dispositivo montado generalmente en el árbol de transmisión o en los ejes del semirremolque. Su funcionamiento está basado en el principio de la generación inductiva de la corriente que nacen en una masa metálica cuando esta se sitúa en un campo magnético variable. Estas corrientes en forma de torbellino se denominan parásitas o corrientes de Foucault.
En su construcción, se emplean unas bobinas cuyas polaridades están alternadas, que se instalan en el estator, que está situado entre dos discos solidarios con el eje de la trasmisión del vehículo. Estas bobinas, cuando se cierra su circuito eléctrico, crean un campo magnético fijo, y es el movimiento de los rotores lo que produce la variación de velocidad, ya que a mayor velocidad de giro, mayor es la fuerza de frenado generada por el campo electromagnético que atraviesa los discos rotores. La energía cinética del vehículo se disipa en forma de calor a través de unas aletas de refrigeración de las que están provistos los discos del rotor.
La principal ventaja de este sistema de frenado es que al no tener rozamiento entre partes mecánicas, el desgaste y el mantenimiento son mínimos, y permite frenar vehículos muy pesados, como camiones, autobuses o trenes, sin apenas consumo de energía. Por contra, son dispositivos muy pesados que incrementan la tara del vehículo y presentan problemas de sobrecalentamiento.
2. SISTEMA DE SUSPENSIÓN.
El principal objetivo de este sistema es mantener en todo momento las ruedas en contacto con el suelo, controlando la estabilidad del vehículo con independencia del estado de la vía y las condiciones en las que se circule, siendo un elemento fundamental en el comportamiento dinámico del automóvil.
El sistema de suspensión ha de absorber las irregularidades del terreno, manteniendo al vehículo en la trayectoria deseada con un nivel de confort aceptable para sus ocupantes. Una suspensión deportiva (dura) mantiene al vehículo sujeto al suelo en un tipo de conducción rápida y enérgica. Una suspensión más blanda, será más confortable, pero con menor grado de estabilidad. Es necesario conjugar ambos factores para obtener la suspensión deseada en cada vehículo concreto.
La modificación de la suspensión sin control ni homologación por industria afectara negativamente a las características definidas por el fabricante para ese tipo de vehículos con el consiguiente aumento del riesgo de accidente.
Los sistemas de suspensión pasivos tradicionales incorporan elementos elásticos y amortiguadores, así como brazos, tirantes y triángulos que definen la geometría de la dirección, con escasa capacidad de adaptación a las condiciones cambiantes a las que se ve sometido el vehículo durante su circulación.
Frente a los anteriores, los fabricantes de automóviles han desarrollado en las últimas décadas una familia de sistemas de suspensión denominados inteligentes, activos, regulables o pilotados. Estas denominaciones hacen referencia a sistemas de suspensión en los que, con un grado variable de intervención sobre la función elástica y/o la función amortiguadora de dicha suspensión, se incorporan un conjunto de sensores y actuadores que hacen posible una cierta capacidad de adaptación a las necesidades dinámicas del vehículo en cada momento.
Saber más:
https://youtu.be/iNANQK7ouKQ
https://www.autobild.es/noticias/los-3-tipos-suspensiones-mas-avanzados-coche-250445
https://www.motor.es/noticias/la-suspension-de-nuestros-coches-iv-suspension-inteligente-201734289.html
3. SISTEMAS DE TRANSMISIÓN.
Este sistema de elementos es el encargado de transmitir el movimiento del motor a las ruedas, provocando la tracción del vehículo y su desplazamiento sobre la carretera.
El control que los sistemas de seguridad ejercen se realizan sobre la potencia que el motor transmite, el reparto de par a través de los diferenciales y la fuerza de frenado diferenciada en las ruedas con el concurso del sistema de control de frenada ABS.
3.1. SISTEMA DE CONTROL DE TRACCIÓN TCS (TRACTION CONTROL SYSTEM).
El control de tracción es un sistema diseñado para prevenir la pérdida de adherencia de las ruedas, de tal forma que éstas no patinen cuando el conductor se excede en la aceleración del automóvil o el suelo está muy deslizante (ej. hielo). En general se trata de sistemas electrohidráulicos.
Funciona de tal manera que, mediante el uso de los mismos sensores y accionamientos que emplea el sistema antibloqueo de ruedas (ABS), se controla si en la aceleración una de las ruedas motrices patina, es decir, gira a mayor velocidad de la que debería y, en tal caso, el sistema actúa con el fin de reducir el par de giro y así recuperar la adherencia entre neumático y firme, realizando una (o más de una a la vez) de las siguientes acciones:
- Retardar o suprimir la chispa a uno o más cilindros.
- Reducir la inyección de combustible a uno o más cilindros.
- Frenar la rueda que ha perdido adherencia.
Algunas situaciones comunes en las que puede llegar a actuar este sistema son las aceleraciones bruscas sobre firmes con baja resistencia al deslizamiento como aquellos mojados y/o con grava, así como sobre caminos de tierra y en superficie helada.
Las siglas más comunes para denominar este sistema son ASR (o Anti-Slip Regulation), en este caso solo actúa sobre el motor reduciendo la potencia entregada por este y no actúa directamente sobre el frenado de las ruedas y TCS (Traction Control System).
Saber mas: https://www.autocasion.com/diccionario/tcs
3.2. BLOQUEO ELECTRÓNICO DEL DIFERENCIAL EDS (ELECTRONIC DIFFERENTIAL SYSTEM).
Este sistema permite arrancar en suelos deslizantes o resbaladizos evitando que las ruedas motrices patinen, frenando automáticamente las ruedas y evitando el exceso de giro. Hay vehículos que pueden bloquear el diferencial mecánicamente, realizando la misma función, no permitiendo la perdida de tracción debido a que una de las ruedas este apoyada sobre una superficie deslizante.
El Sistema de Bloqueo Electrónico del Diferencial (EDS) es una tecnología que permite una mayor adherencia de las ruedas sobre la calzada. Este bloqueo, entre otras cuestiones, también reduce el desgaste de los neumáticos, permitiendo realizar arranques suaves.
El bloque electrónico también recibe el nombre de EDL debido a su denominación en inglés (Electronic Differential Lock). Es habitual encontrarlo en todoterrenos, pero cada vez se incorporan en coches de tipo más urbano.
El EDS forma parte del sistema electrónico de estabilización (ESC) y del control de tracción (ASR). Además, también aumenta la seguridad del vehículo y permite al conductor una mayor tranquilidad en los trayectos.
Se mantiene activo hasta aproximadamente los 40 km/h. A no ser que el coche cuente con el sistema de tracción como el 4MOTION que permite mantener activo EDS hasta los 80 km/h.
3.3. SISTEMAS DE TRACCIÓN TOTAL.
La misión de estos sistemas es la de repartir la fuerza del motor en todas las ruedas del vehículo. Esto se consigue mediante un diferencial central, en el que mientras el coche no pierda adherencia, mantiene la propulsión o tracción del vehículo a uno solo de los ejes. En el momento que el sistema detecta perdida de adherencia, conecta la motricidad a todas las ruedas, para evitar la pérdida de tracción del vehículo.
La tracción se reparte aproximadamente en un 70% -30% a cada eje, delantero o trasero en función de diversos parámetros, como si el vehículo fuese de propulsión trasera o tracción delantera en su funcionamiento normal, o posición del centro de masas, si el vehículo es deportivo o Todo Terreno, etc.
Saber más: https://www.autocasion.com/actualidad/reportajes/como-funciona-la-traccion-total
4. SISTEMA DE DIRECCIÓN.
Este conjunto de elementos es el que proporciona el control direccional del vehículo. Elemento primordial en la seguridad activa del vehículo, ya que con la dirección lo gobernamos adecuadamente.
El conductor actúa sobre la direccionalidad de las ruedas mediante el volante, que transmitiendo su giro por la columna de dirección llega a la caja o cremallera de la dirección donde el movimiento circular se convierte en lineal, actuando a través de la timonería de la dirección (trapecios y manguetas) sobre las ruedas directrices (delanteras), las cuales se orientan en la dirección deseada por el conductor.
En determinados vehículos, el eje trasero y a bajas velocidades, se orienta en sentido contrario al delantero para permitir giros más cerrados y mayor maniobrabilidad y a mayor velocidad se orienta en el mismo sentido que las ruedas directrices para facilitar maniobras de cambio de carril, por ejemplo.
Las direcciones las podemos encuadrar en dos grandes grupos:
- Direcciones sin asistencia.
- Direcciones asistidas.
Las direcciones sin asistencia precisan del esfuerzo del conductor para dirigir las ruedas y no cuentan más que con la fuerza que este imprime al giro del volante. Prácticamente están en desuso.
Saber más:
Sistema de dirección del automóvil | Qué es y cómo funciona (forotransporteprofesional.es)
4.1. DIRECCIONES ASISTIDAS.
Debido a que las direcciones de los vehículos cada vez son mas pesadas, por incremento en el tamaño de los neumáticos y mayor superficie de contacto con el suelo, se hace necesario facilitar el manejo de la dirección y para ello se recurre a sistemas de asistencia, lo que permite mover el volante fácilmente y sin esfuerzo. Con esto conseguimos direcciones más rápidas y con mayores cotas de dirección que facilitan la estabilidad del automóvil.
Las fuentes de energía utilizadas para asistir al conductor son:
- El vacío de la admisión.
- Fuerza hidráulica, proporcionada por una bomba accionada por el motor o eléctricamente.
- Aire comprimido.
- Electricidad, proporcionada por un motor eléctrico ubicado en la cremallera o en la barra de dirección que facilita el giro del volante. Este sistema está gestionado por una unidad electrónica que también controla la dirección a través de los Sistemas Avanzados de Ayuda a la Conducción ADAS (Advance Driver Assitance Driver), las cuales pueden actuar sobre la dirección en un momento oportuno y en el sentido adecuado.
4.1.1. Sistema de dirección por cable (SbW) (Steer-By-Wire).
Esta tecnología se caracteriza por no disponer de una conexión mecánica entre el volante y las ruedas directrices. Al no disponer de dicha conexión, este tipo de dirección puede absorber los pequeños giros de volante que generan las irregularidades de la carretera durante la rodadura, permitiendo así, que la conducción sea más agradable y confortable. El ángulo de giro del volante se registra mediante un sensor de giro, y el sistema determina la dirección y el ángulo que debe aplicar a la dirección para dirigir el vehículo en la dirección correcta.
Este sistema utilizado en el Infinity, es conocido como Direct Adaptative Steering o DAS. (Dirección adaptativa Directa).
Una de las principales características de esta tecnología DAS de Infinty es la duplicidad de sus componentes, sensores y actuadores, que viene exigida por el nivel D en la norma ASIL (Automotive Safety Integrity Level).
Saber más:
Sistemas de dirección en el automóvil. Conceptos y evolución. (revistacentrozaragoza.com)
Cómo funciona la tecnología ‘Steer by Wire’ (autofacil.es)
5. SISTEMAS DE AYUDA A LA CONDUCCIÓN ADAS.
A partir del 6 de julio de 2022, todos los coches de nueva homologación deben incorporar de serie diez sistemas de ayuda al conductor (ADAS).
Consultar: Las ADAS obligatorias desde julio 2022, una a una (dgt.es)
5.1. ASISTENTE DE VELOCIDAD INTELIGENTE (ISA).
Se considera la velocidad como una de las principales causas de accidentes y sus consecuencias. Por eso propone controlarla para que se cumplan los límites vigentes a través de la tecnología. Más exactamente mediante el Asistente de Velocidad Inteligente (ISA). El ISA es un sistema que conecta el Control de Crucero Adaptativo (ACC) con el sistema de Reconocimiento de Señales por medio de un software, controlando su posición en la vía en relación con el límite de velocidad que rige en cada tramo. Una tecnología para ayudar a los conductores a respetar siempre esos límites, transmitiendo la información al conductor e interactuando con el vehículo. Pues no solo avisa, sino que limita automáticamente la velocidad del vehículo.
5.2. CÁMARA TRASERA CON DETECCIÓN DE TRÁFICO CRUZADO (RCTA , REAR CROSS TRAFFIC ALERT).
La cámara trasera ayuda a maniobrar marcha atrás. Las más completas asisten al aparcar mediante líneas auxiliares de guía que marcan la trayectoria, orientando sobre la dirección adecuada en sintonía con los puntos de giro del volante. Se activa cuanto el conductor inserta la marcha atrás o conectando el sistema al pulsar un botón en el interior.
5.3. ALERTA DE CAMBIO INVOLUNTARIO DE CARRIL LDW (LANE DEPARTING WARNING).
Este sistema sirve para avisar al conductor de que está perdiendo la trayectoria del coche y se está saliendo del carril, ya sea en una autopista, autovía o carretera. Para ello utiliza cámaras o sensores cuyos datos son analizados por el vehículo que, en caso de necesidad, alerta al conductor de la situación por medio de señales luminosas, acústicas o hápticas (vibración sobre el volante o el asiento).
Para complementar la asistencia, la evolución de esta tecnología es el LKA (Lane Keeping Aid) o LKAS (Lane Keeping Assist System), (asistente de
mantenimiento de carril) un sistema activo de mantenimiento de carril que, ante la posibilidad de salirse de la trayectoria delimitada por las líneas, es capaz de mover el volante o, en algunos coches, intervenir sobre el control de estabilidad (ESP), actuando sobre los frenos y sobre las ruedas opuestas a las que pisan la línea, consiguiendo el mismo efecto.
5.4. DETECTOR DE FATIGA Y SOMNOLENCIA (DDR).
El cansancio, fatiga o sueño al volante reducen los reflejos, la concentración se ve comprometida, la visión no es tan clara y los ojos comienzan a picar con un parpadeo constante. También afecta a la audición. Así se reduce el tiempo de reacción, aumentando las posibilidades de sufrir un accidente. La DGT calcula que del 20 al 30% de los accidentes de tráfico se relacionan de uno u otro modo con la fatiga.
El sistema de alerta de fatiga emite una señal luminosa en el cuadro de la instrumentación que avisa al conductor que ha superado el tiempo de conducción sin detenerse. A este le sigue otro mensaje anunciando que debe realizar una parada para descansar. La evolución de este sistema permite monitorizar al conductor, analizando sus reacciones.
Si detecta variaciones en la conducción respecto a un patrón de normalidad, el detector avisará al conductor que debe realizar una parada.
5.5. SISTEMA DE FRENADA DE EMERGENCIA BAS Y EBA (BRAKE ASSITS SYSTEM Y ELECTRONIC BRAKE ASSIST).
Ya estudiado en el apartado de los frenos.
No obstante, son unos sistemas integrados en el sistema ABS y que mediante sensores y cámaras dispuestos en el perímetro del vehículo, detectan obstáculos, vehículos , peatones, etc. y ante una inminente colisión o atropello, actúan sobre el sistema de frenos de forma autónoma, deteniendo el vehículo incluso sin la intervención del conductor.
También pueden denominarse bajo las siglas AEB (Autonomuos Emergency Brake).
5.6. BLOQUEO DEL VEHÍCULO, CON ALCOHOLÍMETRO.
Lo primero es hacer una aclaración. A lo que realmente obligará la Unión Europea en 2022 es a la preinstalación de un sistema en todos los coches nuevos para facilitar la implementación de un alcoholímetro con bloqueo. Su instalación dependerá de la legislación de cada país, permitiendo de forma general o en particular para determinados conductores, su inmediata instalación.
Este sistema no solo permite conocer al conductor su grado de alcoholemia y si está en condiciones plenas para conducir; también impedirá al conductor arrancar el coche si supera la tasa máxima de alcohol establecida. Además puede ser programado para realizar, por ejemplo, un exhaustivo seguimiento del conductor o del vehículo en cuanto al uso del alcohol.
5.7 CAJA NEGRA (EDR).
Tienen como fin recopilar información, tanto del vehículo como de sus ocupantes, registrando y almacenando los datos para, en caso de accidente,
poder conocer lo que ha ocurrido antes, durante y después del siniestro.
Al ocurrir un accidente, el EDR (Event Data Recorder o Registrador de Datos de Eventos) grabará todos los datos durante los 30 segundos previos al siniestro y los cinco posteriores. La información recopilada es anónima; un EDR registra
únicamente datos en situaciones concretas, no guardando datos personales, como el nombre, la edad o el sexo, del conductor. No sirve para dirimir la culpabilidad en un accidente, pero sí para analizar las causas e incentivar a mejorar la conducción.
5.8. ALERTA DE CINTURÓN DE SEGURIDAD EN LAS PLAZAS TRASERAS.
Desde 1974 es obligatorio que todos los vehículos monten cinturones de seguridad en las plazas delanteras y desde1992, en las plazas traseras. Para fomentar su uso, en 2014 la UE hizo obligatoria una alarma acústica y/o visual de que el cinturón no va abrochado, pero solo para las plazas delanteras. Y aunque ya hay fabricantes que lo empiezan a incluir, será a partir de 2022 cuando este aviso será obligatorio para las plazas traseras. Este sistema determina si una plaza está ocupada, mediante un sensor de carga. Y comprueba, mediante otro sensor situado en la hebilla del cinturón, que está bien cerrado. De esta manera, el conductor controlará que los pasajeros, se hayan puesto el cinturón correctamente. O, si son niños, que el sistema de retención infantil (SRI) se encuentra bien ajustado. Como los delanteros, los cinturones traseros de seguridad están concebidos para funcionar sincronizadamente con los diferentes airbags en caso de accidente.
Este sistema no puede considerarse como un elemento de seguridad activa sino pasiva, ya que no evita accidentes, pero se incluye en este apartado debido a la inclusión de la obligatoriedad de incorporación a automóviles nuevos desde julio de 2022.
5.9. DETECCIÓN DE SEÑALES (TSR TRAFFIC SIGN RECOGNITION).
Este Sistema de Reconocimiento de Señales, mediante una cámara frontal, reconoce todo tipo de señales, incluidas las digitales fijas o variables, y las restricciones temporales.
También puede actuar en sintonía con otro ADA muy interesante y extendido, el Control de Crucero Adaptativo (ACC), controlando la velocidad máxima de manera autónoma.3
3 https://blog.grupogna.com/claves-automocion/sistema-reconocimiento-senales-trafico
5.10. CONTROL DE CRUCERO ADAPTATIVO.
El ACC (Control de Crucero Adaptativo) mantiene la velocidad programada de manera continuada cuando está activado. Además, frena y acelera el vehículo para adaptarse al tráfico. Ofrece confort y seguridad en viajes largos. Además, puede funcionar en combinación con el Sistema de Detección de Señales, controlando, así, la velocidad máxima de forma autónoma.
5.11. OTROS SISTEMAS DE ASISTENCIA A LA CONDUCCIÓN.
5.11.1. Asistente en cruces (FCA) (Front Collision Assist).
Su finalidad es evitar las colisiones en las intersecciones de los vehículos que transitan en las diferentes direcciones. Los cruces son siempre un punto conflictivo en la seguridad vial, dado que el conductor debe controlar el tráfico que transcurre en diferentes direcciones. Para ayudar en estas circunstancias, el FCA con giro en intersecciones activa los frenos si detecta tráfico en sentido contrario cuando el conductor está girando en un cruce o si detecta que hay vehículos acercándose por el lateral cuando el conductor circula en línea recta por un cruce de vías. Mediante unos sensores de radar y la cámara frontal controla el tráfico cruzado al llegar a una intersección, emitiendo normalmente una señal visual o sonora y actuando sobre los frenos e incluso la dirección de forma autónoma.
5.11.2. Advertencia de conductor en sentido contrario.
Bosch ha desarrollado este sistema de advertencia basado en la nube. Una aplicación desarrollada para evitar accidentes con vehículos que circulan en dirección contraria pero sobre el mismo carril; es decir, para advertir de la presencia de ‘conductores kamikazes’. Una situación muy puntual pero, que, en caso de alcance, siempre tiene consecuencias graves. También avisa al conductor si es este el que ha entrado por error en sentido contrario. Haciendo uso de servidores de control de tráfico, detecta que un vehículo está circulando en sentido equivocado, generando la advertencia en menos de 10 segundos a través de aplicaciones determinadas para el smartphone, como la del RACC Infotransit, sobre la que se ha desarrollado.
5.11.3. Control de la presión de los neumáticos.
Se conoce también como sistema TPMS por sus siglas en inglés (Tyre Pressure Measurement System) y su función es controlar que los neumáticos mantengan en todo momento la presión recomendada por el fabricante.
Este control se puede realizar utilizando dos sistemas: un sistema directo a través de un sensor ubicado en la válvula de la rueda o con un sistema indirecto. En este caso el sistema calcula la presión por la diferencia de la velocidad de giro de un neumático respecto a otro que no haya sufrido ninguna pérdida de presión. Si el neumático gira más rápido es porque tiene un diámetro menor debido a que ha sufrido una pérdida de presión. En este último caso, una vez los neumáticos tengan de nuevo la presión correcta, hay que reiniciar el sistema para que pueda volver a realizar las comparaciones.
5.11.4. Detector de ángulo muerto.
El detector de ángulo muerto de los coches es un sistema de ayuda al conductor para que pueda visualizar y detectar vehículos que están en una posición difícil de observar, llamada ángulo muerto.
La reducción de visibilidad en los espejos retrovisores de los coches producida por la existencia de un ángulo muerto de visión supone un factor de riesgo para la conducción, ya que dificulta la detección de otros vehículos.
El detector de ángulo muerto cuenta con una serie de sensores que están obteniendo información constantemente de las zonas laterales del vehículo. Por lo general suelen ser dispositivos de radar o cámaras. La información que van obteniendo, se va transmitiendo a una unidad de control, la cual si se detecta un vehículo en el ángulo muerto de visión, provocará la emisión de un aviso, ya sea de manera acústica o visual.
Hay varios tipos de detector de ángulo muerto, ya que pueden ser sistemas que no tengan en cuenta las intenciones del conductor al volante y puedan avisar de manera continuada de la presencia de un coche en el ángulo muerto, o también pueden ser sistemas que solo realicen el aviso si el conductor actúa efectuando un cambio de carril, o en una situación similar.
