Trucks
La dirección de los vehículos ha cambiado al ritmo que ha evolucionado la historia de la automoción. Lo que surgió como una palanca única desarrollada durante el siglo XIX, pasó a convertirse en un volante bastante parecido al que se utiliza en los vehículos actuales. El otro desarrollo destacable fue la servodirección asistida hidráulica, un sistema de asistencia que cobraba mayor importancia a medida que los vehículos se hacían más grandes y pesados. La siguiente fase de este proceso de desarrollo acaba de llegar: la Dirección Dinámica de Volvo.
“A velocidades bajas, un vehículo muy cargado es tan fácil de maniobrar que se puede conducir solo con un dedo y al circular por autovías, este sistema de dirección dinámica ofrece una estabilidad direccional imbatible”, explica Jan-Inge Svensson, uno de los responsables del software del sistema en Volvo Trucks.
El sistema se basa en una disposición clásica de la dirección mecánica en la que la barra de dirección se extiende desde el volante hasta el mecanismo de dirección. Un sistema servo hidráulico se encarga de generar la potencia que ayuda al conductor a girar las ruedas del camión. La diferencia principal de la Dirección Dinámica de Volvo respecto a la dirección convencional es un motor eléctrico regulado electrónicamente acoplado al mecanismo de dirección.
Este motor eléctrico funciona con el mecanismo de dirección. A bajas velocidades, el motor eléctrico ofrece una asistencia de potencia adicional, lo que permite maniobrar el camión con muchísima facilidad. A velocidades más altas, el motor eléctrico controla la dirección, eliminando automáticamente las irregularidades al conducir.
Desde el principio dije que sería completamente imposible, que no funcionaría, pero con la ayuda de nuestros habilidosos colegas del departamento de desarrollo de cabinas, lo conseguimos.
El motor eléctrico se controla a través de señales desde una unidad de gestión que contiene lo que se conoce como generador de referencia de ángulo. Se trata del cerebro de la Dirección Dinámica de Volvo. A través de sensores ubicados en distintas partes del camión, este sistema de gestión recopila información relativa al vehículo.
“Estos sensores están distribuidos en diversos lugares y se combinan para crear una imagen completa de lo que está ocurriendo en el camión. Entre otras cosas, miden la velocidad del camión, la marcha (de avance o hacia atrás) que se ha seleccionado”, explica Sten Ragnhult, responsable del desarrollo del hardware del sistema.
Un componente importante del sistema es el sensor del motor eléctrico. Se ha acoplado a una barra de torsión y permite medir la fuerza que hace el conductor para girar el volante y su ángulo de dirección. A partir de estos datos se determina cómo actúan las funciones del sistema para crear la respuesta de dirección perfecta.
El software del sistema analiza la información que llega a la unidad de gestión. Seguidamente se envían señales de control desde el sistema al motor eléctrico, lo que ayuda al camión a compensar las interrupciones que registran los sensores. Todo esto tiene lugar en menos de un milisegundo y se traduce en una respuesta de dirección óptima.
Una función importante en cuanto a la unidad de gestión es su función de compensación en rectas. La posición del motor en línea recta se compensa continuamente y, por ello, el conductor rara vez tiene que ajustar el volante para adaptarse a una superficie de firme irregular o con vientos laterales continuos.
“Un ejemplo del tipo de situaciones que se pueden producir ocurre durante el frenado, cuando varía la fricción en los lados derecho e izquierdo. El camión intenta tirar hacia un lado y el volante gira como consecuencia de las fuerzas asimétricas entre el neumático y la superficie de la carretera.
En términos sencillos, la Dirección Dinámica de Volvo se puede comparar a un filtro que mejora las situaciones reales a las que se enfrenta el conductor al volante del camión. No hace falta decir que un sistema de este tipo no surge de la noche a la mañana. Volvo Trucks inició el trabajo de desarrollo hace ocho años.
“Nos hemos encontrado una serie de desafíos importantes durante el proceso. Encontrar espacio en la cabina para el motor eléctrico en términos estrictamente físicos ha supuesto todo un reto para los implicados en los sistemas mecánicos. Desde el principio dije que sería completamente imposible, que no funcionaría, pero con la ayuda de nuestros habilidosos colegas del departamento de desarrollo de cabinas, lo conseguimos”, explica Sten Ragnhult con una sonrisa.
Por otra parte, la mayor parte del trabajo se ha centrado en desarrollar el software avanzado del sistema. Trabajando juntos, el equipo de desarrollo ha tenido éxito a la hora de realizar los cálculos necesarios para hacer que la unidad de gestión funcionase correctamente.
Es fantástico ser capaz de repente de manejar el camión con un solo dedo en situaciones en las que antes me veía obligado a utilizar las dos manos para controlar el volante.
El equipo ha contado con la ayuda de varios conductores de pruebas que han contribuido a que el proyecto fuera un éxito. Estos conductores han realizado una serie de pruebas diferentes acompañados de los desarrolladores para que descubrieran cómo era la respuesta de dirección deseada por los conductores.
“Sencillamente hemos hecho que los conductores probaran una amplia serie de supuestos en los que la respuesta de dirección ha sido muy variada en diversos aspectos. Reuniendo los datos recogidos, hemos conseguido recrear la respuesta de dirección óptima en el software de la unidad de gestión”, explica Jan-Inge Svensson.
Uno de los conductores que ha tenido un importante papel en el trabajo de desarrollo ha sido el conductor de camiones de transporte de madera, Henrik Gustafsson. Trabaja cada día en los bosques suecos con un Volvo FH nuevo. Las pistas forestales estrechas y, a menudo llenas de barro, suponen todo un desafío para las habilidades profesionales de Henrik y para el camión.
“Llevo conduciendo este camión de prueba desde hace un año. Ha sido muy emocionante y he disfrutado mucho formando parte del trabajo de desarrollo. Sé, por ejemplo, que las cosas que descubro y hago notar permitirán hacer un camión mejor para todos”.
Totalmente cargado, el camión de madera de Henrik pesa 60 toneladas. Maniobrar un camión como este en carreteras estrechas y con frecuencia en mal estado es un trabajo exigente físicamente. Se nota la presencia hasta de la piedra o de la raíz más pequeña y los constantes ajustes de volante necesarios suponen una notable tensión, sobre todo en la espalda y en el cuello del conductor.
“Pasé una temporada conduciendo camiones en Noruega, donde las carreteras suelen ser estrechas y con muchas curvas. Como resultado de aquello, me lesioné el hombro izquierdo y el dolor salía desde el omóplato”.
Desde que Henrik comenzó a conducir el camión con Dirección Dinámica de Volvo, nos comenta que el dolor ha desaparecido por completo.
“Ahora puedo conducir y estar totalmente relajado, incluso en carreteras malas. Es fantástico ser capaz de repente de manejar el camión con un solo dedo en situaciones en las que antes me veía obligado a utilizar las dos manos para controlar el volante. Ni siquiera noto los baches de la carretera, porque el sistema los compensa de tal forma que parece que no existen”.
Sin embargo, las estrechas pistas forestales no son el único lugar donde Henrik aprecia una diferencia real. Un vehículo cargado de madera tiene un centro de gravedad alto y resulta especialmente sensible a superficies irregulares y al viento. Sin embargo, dado que el sistema también compensa estas irregularidades, Henrik puede conducir totalmente relajado, incluso en carreteras más anchas.
“En los bosques, donde se conduce lentamente, deseas tener la mínima resistencia posible en el volante, mientras que en autovía se desea una mayor resistencia. Este sistema ajusta la resistencia del volante para adaptarse a mi velocidad,” comenta. “Ya he dicho que el próximo camión que compre tiene que tener Dirección Dinámica de Volvo”, concluye sonriendo.