 |
| Ver vídeo dirección ACS |
DIRECCIÓN ELÉCTRICA
Una entrega más en la sección "De tecnología". Si hay un
proceso que se adivina imparable en los últimos años es la “electrificación de
funciones” del tractor.
Hace unos días publicaba la tracción eléctrica en remolques arrastrados por tractor, hoy lo voy a hacer sobre una de las aplicaciones que ya está en marcha, la denominada “dirección
eléctrica”.
La dirección ideal: En un sistema de
dirección ideal se requeriría que las características de la dirección, en cuanto
a control y esfuerzo necesarios, para el transporte no fuesen las mismas que para
un trabajo en campo. Con el sistema tradicional de dirección hidráulica-hidrostática las
capacidades de ajustar el ratio de dirección (vueltas de volante y ángulo de dirección) y esfuerzo se ven limitados, así que se opta por una configuración única y de compromiso entre “transporte” y “campo”.
Pero si se dispone de un sistema de dirección con control electrónico entonces se permite ajustar el ratio de dirección y el
esfuerzo de forma sencilla y automática.
La auténtica dirección eléctrica:
Consiste en disponer de un conjunto de dirección en el cual se suspende la unión mecánica entre el sistema de la dirección y el volante y se sustituye por un potenciómetro que detecta el movimiento en el volante para "traducirlo" a movimiento de rueda delantera a través de la orden (impulsos eléctricos) a un motor eléctrico que mueve la cremallera de la dirección o la bomba hidráulica y el orbitrol del sistema.
Es decir el movimiento de la columna de dirección no actúa directamente sobre el orbitrol, si no que esa columna se sustituye por un potenciómetro (reostato) cuya medida del ángulo de giro del volante se transforma en ángulo de giro de las ruedas.
La auténtica dirección eléctrica:
Consiste en disponer de un conjunto de dirección en el cual se suspende la unión mecánica entre el sistema de la dirección y el volante y se sustituye por un potenciómetro que detecta el movimiento en el volante para "traducirlo" a movimiento de rueda delantera a través de la orden (impulsos eléctricos) a un motor eléctrico que mueve la cremallera de la dirección o la bomba hidráulica y el orbitrol del sistema.
 |
| Nissan Infinity Q50 primer coche con dirección eléctrica |
¿Y cuales son las ventajas?: Pues muchas. Por ejemplo la
libertad en el diseño del interior de la cabina; pero también una mayor seguridad en caso de
choque frontal (no es habitual en un tractor pero…) Lo más curioso, y lo digo yo que jamás he conducido un tractor o un coche con dirección eléctrica, así que hablo de oídas, es que el volante con dirección eléctrica “se mueve”, sobre todo en recta, mucho menos que una dirección convencional. Esto es así porque en la convencional hay que ir constantemente corrigiendo la trayectoria, mientras que en una eléctrica avanzada esos pequeños movimientos desaparecen porque es el propio sistema el que corrige. Es decir ves mucho más tiempo el volante “recto”.
Otro ejemplo, si en un sistema de dirección convencional quieres trazar una circunferencia tendrás que ir cerrando la dirección de forma continua. Esto es así debido a la geometría de dirección y a sus efectos “autodireccionales”; En el caso de una eléctrica esto no ocurre, no hay que hacer correcciones.
En el caso del autoguiado, incluso se puede optar porque el volante ni tan siquiera se mueva cuando se mueven las ruedas.
¿Y las desventajas?: La asignatura pendiente tanto de este tipo de dirección como de aquellas "sucedáneos" en las que se usa la electricidad para asistir a la dirección, es la pérdida de
tacto al conducir. Para entendernos, con una dirección eléctrica
es como cuando coges el volante de la Play Station.
El tacto de dirección es la fuerza que hace la dirección para regresar a la posición central. Al conductor le gusta sentir ese tacto porque genera confianza. Con una dirección eléctrica no hay sensación que suba por la columna de la dirección por eso hay que procurarle un “tacto” y lo que se suele hacer es que según el consumo eléctrico de los motores se transforme en “dureza”, ese es el tacto. En resumen con una dirección eléctrica "con tacto" no perderemos la confianza de saber que entre el volante y las ruedas “no hay nada” y sin embargo no sentiremos en nuestros brazos ningún bache, ninguna piedra.
Los fabricantes:
Preguntado a algunos fabricantes sobre si sus tractores incorporaban este sistema he conseguido su amable respuesta y que en algunos casos explican que no disponen del sistema o bien de como implementan ellos la dirección eléctrica o alguna variante en sus modelos.
 |
| Esquema ACS (John Deere) |
John
Deere
El fabricante dispone de un novedoso sistema de dirección y
que de momento solo incorpora en algunos modelos fabricados en Waterloo (EEUU) Al
sistema de John Deere de “dirección eléctrica” (Steer by Wire) el propio
fabricante le llama Active Command Steering (ACS)
Active
Command Steering: El sistema de dirección utiliza la detección
de carga de la presión hidráulica y una bomba de compensación de presión y
caudal produce la respuesta de la dirección.
¿Qué hace el sistema ACS?:
- Se reduce el esfuerzo aplicado sobre el volante: La resistencia del volante varía automáticamente con la velocidad de avance. Se reduce el esfuerzo de giro del volante a velocidades bajas durante maniobras en cabecero y se aumenta el momento de giro del volante a velocidades de transporte
- Eliminación de los “latigazos” en el volante: El sistema elimina las reacciones violentas que a veces se puede provocar en una columna mecánica a través del eje y el distribuidor
- Existe un control dinámico en transporte: Un potenciómetro de giro detecta las variaciones de dirección del tractor y puede realizar pequeños ajustes automáticos en la dirección
- Dirección de relación variable: Aproximadamente
3,5 giros de tope a tope a velocidades en el campo para realizar maniobras
rápidas en cabecero y aproximadamente 5 giros de tope a tope a velocidades de
transporte para mejorar el control sobre el vehículo. Esto también permite que
el volante sea de menor tamaño (
- Perfecta integración en el sistema de autoguiado
¿Cómo funciona el ACS?:
 |
| Componentes del sistema (John Deere) |
 |
| Ratio de dirección&velocidad del tractor (John Deere) |
La
alimentación eléctrica se recibe desde batería y alternador a 12 V
NEW HOLLAND
No es
exactamente un sistema de dirección eléctrica, pero si que con el sistema de
New Holland se puede controlar y personalizar la dirección hidrostática.
New
Holland ofrece como opción su denominado CustomSteer
y que consiste en una función de giro variable para favorecer la
maniobrabilidad con menos giros del volante.
Con el
sistema de New Holland se puede personalizar el ratio de giro del tractor y así
elegir desde 1 vuelta, de tope a tope, del volante a casi 5 vueltas. En
realidad existen 3 ajustes predefinidos seleccionables pero también se ofrece
la posibilidad de hacer un ajuste personalizado. El fabricante preselecciona
los ratios 1:1; 2:1; 3:1 y el estándar 4,7:1 Esto significa que se puede optar
por girar toda la dirección en una vuelta completa del volante (de tope a tope)
o ídem pero en 2 vueltas, o en tres vueltas o en 4,7 vueltas.
Además
se puede ajustar de forma independiente el ratio marcha adelante y atrás para
hacerlo más agresivo en avance y menos agresivo marcha atrás para el trabajo en
cabeceras o justo al revés para maniobras con remolque. En fin al gusto de cada
cual. Pero eso si, a partir de 26
km/h el ratio vuelve al estándar de las 4,7 vueltas de
tope a tope y si se baja de esa velocidad el ratio vuelve al programado.
 |
| Número de vueltas&Velocidad (New Holland) |
MASSEY FERGUSON
Al igual que en el caso de New Holland, MasseyFerguson tampoco ofrece una dirección eléctrica si no la posibilidad de
automatizar y personalizar en parte su respuesta de dirección.
Massey denomina a su sistema el SpeedSteer,
y con el se permite al operador ajustar la relación de dirección y seleccionar
el número de giros del volante requerido para una cantidad dada de ángulo de
dirección. De esta forma se puede hacer más cómodo el trabajo en cabeceras. El
sensor de ángulo de giro determinara la posición dando una señal eléctrica al
orbitrol que indique el giro.
SAME DEUTZ-FAHR
El grupo italiano SDF lleva tiempo desarrollando sistemas interesantes en el tema de la dirección:
- SDD: Se monta en tractores de 80 a 140 CV y permite dos configuraciones de la dirección; una para maniobras que reduce a la mitad el número de vueltas del volante y otra convencional, siempre activada, y que se selecciona automáticamente al superar una cierta velocidad. El sistema se base en un orbitrol de doble cilindrada, que es el que varía la entrega de aceite a los cilindros en función de lo que active el usuario
- EasySteer: En tractores de 150 a 340 CV; en este caso el sistema se liga a la preinstalación del sistema de autoguiado por GPS AgroSky. Se gestiona a través de un orbitrol de control electrónico y permite seleccionar hasta 5 relaciones distintas entre volante y dirección.
 |
| SteeringPro de SDF |
Actualmente el
sistema de dirección necesita un sistema hidráulico nada sencillo compuesto por
un orbitrol que aunque está muy conseguido es un mecanismo hidráulico de gran
complejidad amén de entregar la misma potencia hidráulica sea cual sea la
situación.
En el SteeringPro de SDF la hidráulica es mucho más sencilla y también
se consume menos energía. ¿Cuál es la idea genial? Pues cuenta con un engranaje
planetario entre el volante y los cilindros de dirección. Con un motor eléctrico
se controla el ángulo de dirección y la velocidad de dirección en función de la
situación. Estos son los tres componentes del sistema, un sistema hidráulico más
simple que el convencional, un engranaje planetario y un motor eléctrico. Además
con la ventaja añadida que la potencia hidráulica es “a la demanda”
