Sistema 4WS electrónico
La gestión electrónica de la dirección en el eje trasero es una evolución lógica de los sistemas 4WS "mecánicos" estudiados hasta ahora. En el Honda Prelude a partir de la 4ª generación (1992 - ....) se aplico el control electrónico. Con la gestión electrónica podemos tener en cuenta otros parámetros para orientar las ruedas traseras. Uno de estos parámetros es la velocidad del vehículo.
El movimiento de orientación en las ruedas traseras, como hemos visto anteriormente, es de unos pocos grados de giro en cualquiera de las condiciones de su utilización. Pero, en ese reducido margen de giro debe existir una gran precisión en la elección del ángulo no sólo de acuerdo con las fuerzas laterales, ni tampoco con los grados de giro del volante, sino también con la velocidad a la que ese momento circula el vehículo.
El sistema funciona de forma que, cuando se afronta una curva cerrada a menos de 60km/h, las ruedas traseras pueden llegar a girar en 3,5 grados en el sentido contrario al de las delanteras, ayudando a tomar la curva, además de requerir menos giro del volante. A velocidades superiores a 60km/h, las ruedas traseras toman la misma dirección que las delanteras.
Los sistemas electrónicos de control del 4WS tienen una luz testigo que avisa al conductor en el caso de que exista fallo en algún elemento del equipo. También disponen de un mecanismo automático que, en caso de que se produzca esta avería, las ruedas traseras quedan automáticamente centradas en linea recta de forma permanente, hasta que se solucione la avería acudiendo al taller.
En la figura inferior podemos ver el actuador de la dirección trasera. Este elemento sustituye a la caja de dirección trasera de los sistemas "mecánicos".
Otros fabricantes de automóviles tambien incorporaron el sistema 4WS electrónico en sus vehículos. Por ejemplo, Mitsubishi en su modelo Galant incorpora este sistema, con la particularidad de que solo funciona para que el vehículo pueda trazar bien las curvas a altas velocidades. No funciona a bajas velocidades cuando se quieren hacer maniobras o trazar curvas muy cerradas. El sistema, por lo tanto, no dispone de la posibilidad de orientar las ruedas traseras en sentido contrario a las ruedas del eje delantero.
Actualmente un fabricante que incorpora el sistema 4WS en sus automóviles es Renault. El fabricante frances en su modelo Laguna Coupe incorpora este sistema, denominandole «4Control».
«4Control»
Es un sistema de dirección en las ruedas traseras que mejora la seguridad activa. Las ruedas traseras (figura inferior) tienen dirección, como las delanteras, y pueden girar en el mismo sentido o en el contrario.
Cuando giran en sentido contrario aumenta la guiñada y disminuye el diámetro de giro, mientras que cuando lo hacen en el mismo sentido, disminuye la guiñada. De cara a la seguridad activa, su función es la misma que la del control de estabilidad, pero en ciertos casos puede ser incluso más efectivo. Además, mejora la maniobrabilidad cuando el coche se desplaza a baja velocidad, como por ejemplo al maniobrar para estacionar. Eso sí, las ruedas traseras sólo giran a partir de 2 km/h.
Sobre el eje trasero torsional del Laguna, Renault ha colocado unos bujes que pivotan sobre un eje, con un ángulo máximo de 3,5º (mucho menor que el de las ruedas delanteras, que suelen girar en torno a 60º). Un motor eléctrico colocado al lado del eje trasero mueve las ruedas mediante un sistema de palancas semejante al que hay en las ruedas delanteras. El sistema está controlado por una centralita que tiene en cuenta datos como la velocidad y aceleración angular del volante, ángulo de giro, la velocidad del coche y los datos que proporciona el control de estabilidad. La centralita evalúa esos datos cada centésima de segundo.
Hasta una velocidad de 60 km/h, las ruedas traseras pueden girar en sentido contrario a las delanteras, lo que facilita las maniobras a baja velocidad. Esto supone que, con respecto al resto de versiones del Laguna, el diámetro de giro disminuya de 12,05 metros a 10,80 metros, con las llantas de aleación de 18 pulgadas opcionales. Además, la dirección se vuelve más rápida —hay que mover menos el volante para conseguir el mismo efecto porque se suma el giro de las ruedas traseras—.
Por ejemplo, para conseguir el mismo giro, sin el sistema de cuatro ruedas directrices se requiere 16º de ángulo de volante, mientras que con él únicamente es necesario un ángulo de 13,5º. Cuando las ruedas traseras han cambiado de dirección al máximo (3,5º), sólo es necesario un ángulo de volante de 12º.
Además de mejorar la maniobrabilidad, la otra función del «4Control» por debajo de 60 km/h es aumentar la guiñada cuando es aconsejable. Eso permite que el coche sea más ágil, más capaz de cambiar de dirección, por ejemplo en un eslalon o en una curva muy lenta de carretera de montaña.
A partir de 60 km/h, las ruedas traseras cambian de dirección en el mismo sentido que las delanteras con objeto de disminuir la guiñada. Si el coche realiza dos cambios de dirección rápidos —por ejemplo, en una maniobra de esquive o en curvas enlazadas—, la dirección trasera se puede utilizar para evitar un eventual sobreviraje. Normalmente, en estas condiciones el giro de las ruedas traseras no es mayor de 2º (se tendría que dar una situación extremadamente violenta para que llegara al máximo de 3,5º).
Otra función de sistema de dirección trasera es evitar una eventual pérdida de trayectoria durante una frenada sobre superficie de adherencia desigual. Si las ruedas de un lado entran en una superficie resbaladiza pero las del otro lado no lo hacen, se produce una cierta guiñada que el control de estabilidad debe controlar. Con el «4Control» es posible orientar las ruedas traseras para compensar esa guiñada y que el coche frene en línea recta.
La gestión electrónica de la dirección en el eje trasero es una evolución lógica de los sistemas 4WS "mecánicos" estudiados hasta ahora. En el Honda Prelude a partir de la 4ª generación (1992 - ....) se aplico el control electrónico. Con la gestión electrónica podemos tener en cuenta otros parámetros para orientar las ruedas traseras. Uno de estos parámetros es la velocidad del vehículo.
El movimiento de orientación en las ruedas traseras, como hemos visto anteriormente, es de unos pocos grados de giro en cualquiera de las condiciones de su utilización. Pero, en ese reducido margen de giro debe existir una gran precisión en la elección del ángulo no sólo de acuerdo con las fuerzas laterales, ni tampoco con los grados de giro del volante, sino también con la velocidad a la que ese momento circula el vehículo.
El sistema funciona de forma que, cuando se afronta una curva cerrada a menos de 60km/h, las ruedas traseras pueden llegar a girar en 3,5 grados en el sentido contrario al de las delanteras, ayudando a tomar la curva, además de requerir menos giro del volante. A velocidades superiores a 60km/h, las ruedas traseras toman la misma dirección que las delanteras.
Los sistemas electrónicos de control del 4WS tienen una luz testigo que avisa al conductor en el caso de que exista fallo en algún elemento del equipo. También disponen de un mecanismo automático que, en caso de que se produzca esta avería, las ruedas traseras quedan automáticamente centradas en linea recta de forma permanente, hasta que se solucione la avería acudiendo al taller.
En la figura inferior podemos ver el actuador de la dirección trasera. Este elemento sustituye a la caja de dirección trasera de los sistemas "mecánicos".
Otros fabricantes de automóviles tambien incorporaron el sistema 4WS electrónico en sus vehículos. Por ejemplo, Mitsubishi en su modelo Galant incorpora este sistema, con la particularidad de que solo funciona para que el vehículo pueda trazar bien las curvas a altas velocidades. No funciona a bajas velocidades cuando se quieren hacer maniobras o trazar curvas muy cerradas. El sistema, por lo tanto, no dispone de la posibilidad de orientar las ruedas traseras en sentido contrario a las ruedas del eje delantero.
Actualmente un fabricante que incorpora el sistema 4WS en sus automóviles es Renault. El fabricante frances en su modelo Laguna Coupe incorpora este sistema, denominandole «4Control».
«4Control»
Es un sistema de dirección en las ruedas traseras que mejora la seguridad activa. Las ruedas traseras (figura inferior) tienen dirección, como las delanteras, y pueden girar en el mismo sentido o en el contrario.
Cuando giran en sentido contrario aumenta la guiñada y disminuye el diámetro de giro, mientras que cuando lo hacen en el mismo sentido, disminuye la guiñada. De cara a la seguridad activa, su función es la misma que la del control de estabilidad, pero en ciertos casos puede ser incluso más efectivo. Además, mejora la maniobrabilidad cuando el coche se desplaza a baja velocidad, como por ejemplo al maniobrar para estacionar. Eso sí, las ruedas traseras sólo giran a partir de 2 km/h.
Sobre el eje trasero torsional del Laguna, Renault ha colocado unos bujes que pivotan sobre un eje, con un ángulo máximo de 3,5º (mucho menor que el de las ruedas delanteras, que suelen girar en torno a 60º). Un motor eléctrico colocado al lado del eje trasero mueve las ruedas mediante un sistema de palancas semejante al que hay en las ruedas delanteras. El sistema está controlado por una centralita que tiene en cuenta datos como la velocidad y aceleración angular del volante, ángulo de giro, la velocidad del coche y los datos que proporciona el control de estabilidad. La centralita evalúa esos datos cada centésima de segundo.
Hasta una velocidad de 60 km/h, las ruedas traseras pueden girar en sentido contrario a las delanteras, lo que facilita las maniobras a baja velocidad. Esto supone que, con respecto al resto de versiones del Laguna, el diámetro de giro disminuya de 12,05 metros a 10,80 metros, con las llantas de aleación de 18 pulgadas opcionales. Además, la dirección se vuelve más rápida —hay que mover menos el volante para conseguir el mismo efecto porque se suma el giro de las ruedas traseras—.
Por ejemplo, para conseguir el mismo giro, sin el sistema de cuatro ruedas directrices se requiere 16º de ángulo de volante, mientras que con él únicamente es necesario un ángulo de 13,5º. Cuando las ruedas traseras han cambiado de dirección al máximo (3,5º), sólo es necesario un ángulo de volante de 12º.
Además de mejorar la maniobrabilidad, la otra función del «4Control» por debajo de 60 km/h es aumentar la guiñada cuando es aconsejable. Eso permite que el coche sea más ágil, más capaz de cambiar de dirección, por ejemplo en un eslalon o en una curva muy lenta de carretera de montaña.
A partir de 60 km/h, las ruedas traseras cambian de dirección en el mismo sentido que las delanteras con objeto de disminuir la guiñada. Si el coche realiza dos cambios de dirección rápidos —por ejemplo, en una maniobra de esquive o en curvas enlazadas—, la dirección trasera se puede utilizar para evitar un eventual sobreviraje. Normalmente, en estas condiciones el giro de las ruedas traseras no es mayor de 2º (se tendría que dar una situación extremadamente violenta para que llegara al máximo de 3,5º).
Otra función de sistema de dirección trasera es evitar una eventual pérdida de trayectoria durante una frenada sobre superficie de adherencia desigual. Si las ruedas de un lado entran en una superficie resbaladiza pero las del otro lado no lo hacen, se produce una cierta guiñada que el control de estabilidad debe controlar. Con el «4Control» es posible orientar las ruedas traseras para compensar esa guiñada y que el coche frene en línea recta.
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