Deu avanços en l'automòbil
1993/06/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria
1. Sistema de frenat ABS
El sistema de frenat antibloqueig en les rodes dels avions s'està aplicant en els últims cinquanta anys, però en els automòbils el sistema ABS tampoc té vint anys. La casa BMW va ser la que en 1973 va instal·lar aquest sistema de frenat per primera vegada al seu cotxe més gran, el de la sèrie 7. Cinc anys després, la casa Mercedes va seguir el mateix camí en els seus cotxes de S.
Bosch va tenir èxit adaptant el sistema electrònic miniaturitzat a les dures condicions de l'automòbil. El motor de l'automòbil està envoltat de canvis de temperatura, vibracions i condicions dures.
No obstant això, en l'actualitat el sistema ABS també s'instal·la en qualsevol vehicle petit o se li ofereix la possibilitat de col·locar-lo, per import de 150.000 ptes. (7.500 lliures) per més.
Quan el conductor d'un automòbil colpeja amb angoixa mentre està en marxa, el pedal del fre es fa massa fort i massa llarg. Per això les rodes es bloquegen lliscant tot el cotxe. A mesura que el cotxe s'acosta a l'obstacle, el conductor per si mateix estreny més el pedal i xoca inevitablement. El sistema ABS permet que les rodes romanguin bloquejades per complet a pesar que el pedal s'aixafa a peu.
Els captadors electrònics situats en les rodes tallen la pressió del líquid de fre poc abans que la roda quedi completament paralitzada. D'aquesta forma s'evita que el cotxe es llisqui i el conductor pot evitar l'obstacle accionat pel volant. Amb el sistema ABS es pot dir que la roda gira a una velocitat molt baixa fins a gairebé parar-se.
Cal aclarir que el sistema de frenat ABS no és molt efectiu quan a l'hivern hi ha gel o neu trepitjada en la via.
2. Reducció del consum
En els últims anys es pot afirmar que el consum de combustible dels automòbils ha disminuït en un percentatge anual. L'augment del preu del petroli en la dècada dels 70 i l'impost als combustibles tenen a veure amb això.
Avui dia hi ha molts cotxes que cremen prop de sis litres per cada cent quilòmetres. En aquest descens en el consum ha tingut molt a veure la forma aerodinàmica donada a l'automòbil. No obstant això, davant el risc que aquest descens de consum es compensés amb millors prestacions de l'automòbil, també s'han introduït millores en el propi motor.
S'ha començat a substituir el carburador pel sistema d'injecció en el motor. En aquest sistema, la barreja aire/combustible que necessita el motor en tot moment se li ofereix en la proporció més adequada a diferència del carburador. A més en el motor hi ha un injector per cilindre. El carburador és únic per a tot el motor. En el sistema d'injecció, d'altra banda, existeix la possibilitat de tallar el subministrament de combustible quan el motor es troba en desacceleració (frenat de l'automòbil).
Últimament s'estan col·locant cilindres amb moltes vàlvules en els motors. Això permet un millor ompliment dels cilindres amb les mescles de combustible i un millor aprofitament de l'energia dels rierols millora el rendiment.
No obstant això, els nous automòbils compten amb equips de seguretat cada vegada majors o carrosseries anticorrosives cada vegada més pesades que “engoleixen” en part els estalvis de consum.
3. Aerodinàmica
Es pot dir que antigament els automòbils eren galledes. Quan funcionaven, l'aire oferia una gran resistència a aquests automòbils. No obstant això, es va començar a donar una forma més aerodinàmica i a tenir en compte els coeficients Cx i SC x. A més, com més ràpid és el cotxe, més importants són aquests coeficients. És el coeficient aerodinàmic corresponent a la forma Cx i el quocient entre el coeficient SC x, Cx i la superfície S que el vehicle ofereix enfront de l'aire.
Dos terços de les forces que impedeixen l'avanç de l'automòbil són aerodinàmiques. A més, la resistència o resistència mecànica dels pneumàtics disminueix a mesura que augmenta la velocitat. Per això, en aerodinàmica la forma de la carrosseria és fonamental. Tanmateix, això no significa que dos cotxes amb Cx (per exemple, 0,27) i S (per exemple, 2,10 m 2) tinguin necessàriament la mateixa forma.
En aerodinàmica és important que les superfícies siguin “sense osques”. Si la superfície no és contínua, qualsevol escletxa o sortint afegeix dues o tres dècimes al coeficient aerodinàmic. Per això, per exemple, les vores dels cristalls de l'automòbil es fan el més igualats possible amb la carrosseria. El sostre es realitza ara amb el mínim regruix possible, eliminant la vora que es col·locava longitudinalment en els laterals. Els miralls col·locats fora de l'automòbil tenen també la part posterior arrodonida.
En baixar un punt el coeficient aerodinàmic, es pot dir que un estalvi mitjà de consum de cent quilòmetres és d'un litre, i cal no oblidar que el principal motiu per a posar de moda el disseny aerodinàmic ha estat aquest.
4t Parabrisa de lamina
A causa de les exigències de l'aerodinàmica i la seguretat, en els automòbils es col·loquen cada vegada més vidres. El parabrisa davanter també és molt gran. També és corb per a no limitar el camp visual del conductor.
El vidre ha de ser flexible, ja que ha de suportar les deformacions dinàmiques i tèrmiques del vehicle i rígid perquè el conjunt sigui resistent. Fins ara la solució ideal ha estat el tremp del vidre, que complia totes dues condicions, però que no és tan adequada per a la seguretat dels viatgers. El vidre temperat no és resistent a la col·lisió i no causa danys greus al cap del passatger. Es trenca en parts molt petites i només produeix ferides cutànies, però es genera pols de vidre i si aquesta pols entra en la pell o (sobretot) en els ulls, les ferides poden ser importants, fins a l'enlluernament de la persona.
En la dècada dels 60 el laminatge dels vents va començar a col·locar-se en grans cotxes i després en petits. Obligatori des de 1978. Posteriorment, el parabris està format per dues fulles de vidre, entre elles una làmina de plàstic transparent. En cas de col·lisió, el vidre queda adherit a la làmina de plàstic sense trencar-se. No existeix, per tant, risc d'entrada de pols als ulls o a la pell.
No obstant això, només el dels vents anteriors és de lamina en els automòbils actuals, ja que el vidre lateral i el darrere continuen sent de vidre temperat.
5. Equipament de confort
A l'interior de l'automòbil el conductor i l'equip de comoditat dels passatgers són cada vegada més nombrosos. Pel fet que el quadre frontal del conductor està ple de comandaments, botons i pilots, també és necessari ocupar els interiors de les portes laterals. Normalment aquests circuits automàtics de confort es regeixen per energia elèctrica i control electrònic.
A més de regular elèctricament les finestres i els miralls, les portes també es tanquen i obren elèctricament des d'un pany. Fins i tot amb comandaments a distància es poden obrir i tancar en alguns automòbils. El sostre també es pot obrir elèctricament i les instal·lacions de ràdio són cada vegada més sofisticades. Han passat del casset d'escolta de música al compacte làser i gràcies als altaveus per a oïdes es poden escoltar dos programes simultàniament en el mateix cotxe.
Millora ergonòmica dels seients. Les rodes d'accionament manual se substitueixen per motors elèctrics i es pot regular l'esquena del seient a la seva grandària.
Enguany l'aire condicionat també s'està instal·lant en els cotxes més petits. El regulador electrònic de velocitat, el cinturó de seguretat que es vesteix automàticament i la bossa que s'infla en 25 mil·lèsimes de segon en cas d'impacte són alguns dels avanços que s'iniciaran en breu.
No obstant això, aquest equipament de confort requereix un consum energètic cada vegada major i un motor major.
6è Pot catalític
El pot catalític va començar a instal·lar-se a Alemanya i en l'actualitat està en procés d'instal·lar-se en tots els nous cotxes europeus. Aquesta espècie de filtre no elimina totes les substàncies contaminants als gasos de fuita. A més, per a col·locar el pot catalític cal llevar el carburador del motor. La barreja aire//combustible que entra en els cilindres no sempre es manté en la proporció adequada i els gasos sense cremar poden danyar el pot catalític. Es col·loca per tant en els motors d'injecció. Només així és possible eliminar totalment el diòxid de carboni i els òxids de nitrogen (II) i (IV).
El pot catalític és una estructura ceràmica emmarcada en una superfície metàl·lica. La col·lecció de cel·les tipus bresca està coberta per fines capes de platí, rodio i pal·ladi. Aquests metalls preciosos oxiden i netegen els gasos.
Els pots catalítics funcionen entre 600 i 800 graus. Quan el motor de l'automòbil es posa en marxa, per tant, la seva eficiència és molt de menor. A més, el plom destrueix els citats metalls i és obligatori l'ús de gasolina sense plom.
Sabem que el pot catalític no resol totalment el problema de contaminació dels gasos de fuita de l'automòbil, però que és una aportació interessant no es pot negar.
7. Turbocompressor
Les primeres van ser realitzades abans de la Segona Guerra Mundial, però pel fet que els sistemes de mecanitzat no estaven prou desenvolupats, el turbocompressor no es va estendre als automòbils. La base de funcionament és senzilla. El gas que cal introduir en el cilindre es comprimeix prèviament, donant així una major potència al motor. Els gasos cremats són conduïts a una turbina, col·locant el rotor a una velocitat de 100.000 revolucions per minut. Aprofitant aquesta força, una altra turbina comprimeix la barreja aire/combustible a introduir en el cilindre. Per exemple, si la pressió és de 0,7 bar, les peces mecàniques no se sotmeten a força i el motor aporta un 30% més de potència.
Com més es comprimeix el gas, més s'escalfa. Al seu torn, com més s'escalfa, més s'expandeix. Per a solucionar el problema, en l'actualitat es col·loca un bescanviador de calor aire/aire entre el turbo i el cilindre, fent que la mescla de cocció descendeixi 100 graus centígrads.
Els turbocompressors van començar a col·locar-se en els cotxes de competició de Fórmula 1, però des de llavors també es poden veure amb freqüència en els cotxes convencionals, sobretot en els de motor dièsel. Això es deu al fet que el turbocompressor s'adapta millor a motors flexibles de baixa velocitat de gir.
8è. Protecció anticorrosiva
Un dels problemes més greus és l'oxidació de la carrosseria de l'automòbil. El vehicle ha de romandre en l'afronto al llarg de la seva vida, sovint atacat pel gresol marí o colpejat per la sal gruixuda desplegada en la terra durant les gelades. Per això, els automòbils actuals es protegeixen contra la corrosió.
Alguns fabricants d'automoció ofereixen als seus vehicles una garantia anticorrosiva de deu anys. En l'actualitat el 60% de la carrosseria total de l'automòbil està protegida per una capa de zinc d'almenys 10 micres abans del seu pintat. A més, pot tenir una capa de zinc en un o en tots dos costats. Les zones més perilloses (parts inferiors, barres de portes, etc.), a més, solen tenir capes de PVC. Els robots permeten, d'altra banda, introduir cera en qualsevol ranura, evitant la corrosió en aquests punts.
Una vegada muntada la carrosseria, en submergir-se es torna a protegir amb fosfatat. Abans de pintar s'emplenen les vores i els orificis amb tractament mitjançant cataforesis. Una vegada realitzat tot això, les capes de pintura es van superposant per a finalitzar el procés anticorrosiu.
A més, cal destacar que en la carrosseria s'utilitzen cada vegada més peces de polièster i fibra de vidre que no es veuen afectades per l'òxid.
9. Protecció contra accidents
Avui dia els automobilistes "llancen" un cotxe gairebé al dia contra el mur de formigó. L'objectiu és investigar el comportament de l'automòbil en el xoc. L'estructura del vehicle ha de ser prou rígida d'una banda perquè no tota l'energia de deformació i col·lisió vagi als passatgers interns, però tampoc és massa rígida perquè en la deformació no convé esmorteir bruscament l'energia del xoc. Busquen un nivell adequat d'elasticitat i rigidesa. En els simulacres realitzats per ordinador, els passatgers amb cinturó en el xoc contra el mur de formigó a 48 km/h no han de sofrir ferides greus. Aquest és el requisit que estableix la legislació actual.
En funció d'això es dissenyen les carrosseries de l'automòbil. Solen tenir zones de deformació de diferent gruix perquè quan es produeix el xoc l'energia es deixi anar en aquests punts.
A l'interior tots han d'usar cinturons de seguretat i a partir d'ara es multiplicaran les bosses que s'inflen automàticament en els xocs i protegeixen als passatgers.
10. Suport electrònic
L'electrònica ha permès un millor control dels mecanismes i prestacions de l'automòbil. La injecció governada per electrònica, a més de reduir el consum, ha contribuït a millorar l'ús del combustible enviat al cilindre. Sota el capó s'instal·la en l'actualitat tota la central electrònica en l'automòbil i no un únic xip programat per a un treball.
També en suspensió es regula la velocitat de reacció variant el temps d'amortiment en funció de les condicions de la via. Els captadors electrònics redueixen la pressió en el sistema ABS quan és necessari en el frenat. Els capots, portes i finestres es tanquen i obren electrònicament. A més, el conductor té davant un gran nombre de pilots electrònics que li proporcionen informació fonamental per al funcionament del vehicle: estat del dipòsit de combustible, nivell d'oli, nivell i temperatura de l'aigua, estat de la bateria, etc. En el garatge poden veure i detectar avaries de motor en la pantalla de l'ordinador.
El miniordinador s'està col·locant cada vegada més en el cotxe. Velocitat, consum, quilòmetres, temperatura interior, etc. Pot regular i, si és necessari, també ofereix informació de veu.
A més, en breu es coneixerà la veu del propietari i automàticament s'obriran i posaran en marxa les portes. A més, amb només indicar a on vols anar de les teves vacances, t'ensenyarà quina és la ruta més còmoda, ràpida i lliure en aquest moment.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
