TECNOLOGÍAS AUTOMOTRICES: PASADO, PRESENTE, FUTURO Y FRACASOS
Estamos viviendo en una época apasionante. Los vehículos eléctricos son la nueva normalidad y las tecnologías de avanzada, como es el caso de los sistemas de asistencia al conductor y los vehículos autónomos, se están desarrollando ante nuestros ojos. A la par de estas innovaciones, van surgiendo desafíos únicos para los sistemas de dirección y suspensión de los automóviles. Pero ¿cómo hemos llegado hasta aquí? Vea el seminario virtual para saber más sobre:
- Las tecnologías del pasado y cómo hemos llegado hasta donde estamos hoy
- Las tecnologías actuales y qué cosas estás desapareciendo
- Las tecnologías y conceptos futuros en relación con la realidad
- Y una nota de color: los fracasos honrosos a lo largo de los años
Del pasado al presente
Si miramos hacia atrás para ver cómo hemos llegado hasta aquí, el primer automóvil reconocido oficialmente como tal fue patentado en 1886 por Carl Benz con la denominación «vehículo propulsado por un motor de gas» o «Benz Patent-Motorwagen», en alemán. Se trataba de un motor monocilíndrico de 954 cc y cuatro tiempos sobre tres ruedas, con la capacidad de alcanzar una velocidad de unos 16 km/h (10 mph). Se construyeron apenas 25 unidades. Con el advenimiento del cambio de siglo, los «carruajes sin caballos» empezaron a aparecer por todas partes y el nombre de «automóvil» sonaba cada vez más para referirse a ellos. Sus diseñadores reutilizaron muchas de las tecnologías que se empleaban en los carruajes de caballos de alta gama, como las suspensiones de ballesta y la dirección por bieletas.
De la mano del revolucionario sistema de producción en cadena de Henry Ford, introducido en 1913, los automóviles empezaron a parecerse más a lo que conocemos hoy en día: un eje de pivote, ballesta transversal y dirección por bieletas.
AMORTIGUADORES
Algunos Ford Modelo T fueron equipados con amortiguadores de suspensión del mercado de accesorios, conocidos como amortiguadores Hassler. Se componían de muelles helicoidales que contrarrestaban el «rebote» de las ballestas.
Los primeros amortiguadores utilizaban discos de fricción de madera, fieltro, cuero y otros materiales que ayudaban a controlar las oscilaciones de los muelles. No pasó mucho tiempo hasta que estos amortiguadores de discos de fricción se reemplazaron por amortiguadores hidráulicos, porque su funcionamiento era mucho más suave.
SUSPENSIONES INDEPENDIENTES
Existían (y todavía existen) muchas variantes de suspensiones independientes, desde los ejes oscilantes y las suspensiones de columna deslizante de algunos de los primeros vehículos hasta los sistemas más tradicionales como el de doble horquilla o «suspensión de brazos cortos y largos» (en inglés, «SLA») y el de amortiguadores MacPherson en la década de 1940. Al perfeccionarse la tecnología de los amortiguadores, se pudo asegurar el contacto constante entre las ruedas y el suelo, lo cual mejoró drásticamente la estabilidad y la comodidad durante el trayecto.
RÓTULAS
A partir de los años 50, la tecnología de rótulas pasó a ser el componente estándar del punto de pivote en muchos sistemas de suspensión y todavía se usa en todos los automóviles modernos. Las rótulas se aplican en diversos sistemas, por ejemplo, en la articulación de la suspensión y la dirección, y con diversas disposiciones, por ejemplo, sin carga (también conocido como seguidora), de carga de compresión y de carga de tensión.
Si hablamos de los cojinetes, las rótulas pasaron de tener placas de metal expuesto y cargadas por muelle a disponer de los cojinetes de polímero y de metal sinterizado autolubricantes de excelente calidad que vemos en la actualidad.
SISTEMAS DE DIRECCIÓN
Desde los sistemas originales de dirección cruzada o de bieletas de arrastre utilizados en los primeros vehículos hasta las bieletas de paralelogramo más complejas, ha habido muchas formas de dirigir un vehículo. Dejando de lado las camionetas más grandes y los todoterreno (SUV), la mayoría de los vehículos han pasado de las bieletas de dirección convencionales al piñón y la cremallera.
DIRECCIÓN ASISTIDA ELÉCTRICA
Al introducir la dirección asistida en el Chrysler Imperial de 1951, maniobrar vehículos pesados ya no exigía tanto esfuerzo. Originalmente, toda la dirección asistida se realizaba mediante un sistema hidráulico con fluido a presión. Si bien todavía se fabrican sistemas hidráulicos, poco a poco están siendo sustituidos por la asistencia eléctrica.
Suspensiones actuales
La mayoría de los vehículos actuales aprovechan el diseño sencillo y económico del sistema de amortiguador MacPherson, que además ocupa muy poco espacio. Este sistema es muy popular en vehículos monocasco, porque permite un buen rendimiento con un grado aceptable de adaptabilidad.
Los sistemas SLA o de horquilla doble también se utilizan en muchas plataformas de vehículos, para asegurar que el manejo sea más suave y cómodo para el conductor. Mantienen la alineación de las ruedas en las carreteras que tienen baches y ofrecen un mejor rendimiento general que un sistema de amortiguador MacPherson.
Los conductores modernos desean tanto rendimiento como confort y, por eso, las suspensiones con varios brazos son cada vez más populares. Crean un punto de giro virtual que genera un eje de pivote variable, muy eficaz para manejar el ángulo de inclinación y mantener la rueda en pleno contacto con el suelo.
¿Conceptos para el futuro o una realidad?
El futuro de las suspensiones de los automóviles está en constante cambio y todos los días se idean nuevos conceptos e innovaciones. Aunque algunos puedan parecer de ciencia ficción, otros están a punto de llegar y otros ya están aquí, en particular, los vehículos autónomos, que están abriendo camino a una perspectiva totalmente novedosa de la forma de «conducir» y poniendo a prueba nuestra confianza en la tecnología.
Una empresa británica se dedica a desarrollar un sistema de suspensión denominado LIFT, por sus siglas en inglés, que significa «tecnología liviana, innovadora y flexible». Este sistema aprovecha la tecnología de suspensión SLA y consta de brazos flexibles que pueden llegar generar electricidad y aportar parte de la energía necesaria para impulsar un vehículo eléctrico.
Los módulos de tracción eléctrica angular, o lo que algunos llaman «e-Corners», son otra innovación que podría hacerse realidad más pronto que tarde. La unidad motriz se ha trasladado a la rueda, lo cual elimina la necesidad de que haya un eje de transmisión en una rueda motriz. Este sistema abre un sinfín de posibilidades, por ejemplo, estacionar de lado en lugar de en paralelo. Muchas empresas han invertido en esta tecnología, entre ellas una de las pioneras, Hyundai Mobis.
Algunas empresas automotrices también intentan aprovechar la energía cinética que genera el movimiento del sistema de suspensión, inducido por la carretera. Por ejemplo, el sistema de amortiguadores rotativos electromecánicos (eROT) de Audi reemplaza a los amortiguadores hidráulicos para suavizar la conducción y generar electricidad para recargar la pila de combustible, de una forma similar a la del frenado regenerativo.
La dirección por cable es una innovación que se ha hecho realidad hace poco, ya que Toyota tiene previsto lanzar el Lexus RZ450 en América del Norte. Se trata de un sistema que no tiene conexión mecánica entre el volante y las ruedas delanteras y que abre muchas posibilidades en cuanto a la configuración y disposición del volante. Tesla también acaba de solicitar un sistema de dirección por cable, con un sistema de redundancia patentado.
Fracasos honrosos
El sistema de estacionamiento con una quinta rueda, un invento que llegó al mercado en más de una ocasión, se patentó en los años 30 e intentó tener éxito varias veces hasta bien entrada la década de 1970.
Otra idea innovadora fue hacer que las ruedas delanteras se inclinaran hacia dentro casi a 90° al maniobrar el vehículo. Aunque pueda parecer un invento ingenioso, nunca llegó a concretarse y no se dispone de mucha información al respecto.
Resumen
Si le interesa saber más sobre cómo han triunfado algunas tecnologías automotrices a lo largo de los años, cómo han fracasado otras y qué nos depara el futuro, mire el seminario web Tecnologías automotrices: Pasado, presente, futuro y fracasos.
