Los secretos del acelerador y freno "fly by wire"
hace 11 años
Esta temporada el freno trasero es controlado electrónicamente por primera vez, por las demandas de los sistemas de recuperación de energía. Para comenzar con la explicación, conviene saber de donde proviene el término "fly by wire". Este término procedente de la aviación se traduce como pilotaje por cable o por mandos electrónicos y es un sistema que reemplaza los controles manuales convencionales por una interfaz electrónica. Los movimientos de los mandos del piloto se convierten en señales electrónicas que se transmiten por cables (de ahí el término "by wire", que significa "por cable"), y la electrónica determina cómo debe moverse un actuador para proporcionar la mejor respuesta.
En cuanto a un Fórmula 1, tiene dos pedales. El acelerador tiene un recorrido de unos 50mm, mientras que el freno tiene alrededor de 10mm. Hace tiempo, había un cable que conectaba el acelerador al motor, pero fue sustituido por el sistema "fly by wire". Este año se ha introducido el freno trasero "fly by wire" por la entrada de las nuevas unidades de potencia que recuperan mucha más energía que hasta ahora.
Acelerador "fly by wire"
El pedal del acelerador es ahora un pedal de "control de par-motor", y está programado para entregar una cantidad de par a las ruedas traseras. En 2014 este par puede ser producido por una combinación del nuevo motor turbo y los sistemas de recuperación de energía, por lo que es más complicado que antes.
Conectado al pedal del acelerador hay un potenciómetro que detecta su posición, y este potenciómetro emite un nivel diferente de señal eléctrica a la unidad de control dependiendo de cuánto pisa el piloto el acelerador. Esta señal es procesada, y si por ejemplo hay que ahorrar combustible, el mapa de par (integrado en la unidad de control) podría requerir sólo par eléctrico de las baterías mientras puedan ofrecer el par que el piloto demanda. Si la potencia eléctrica no es suficiente, se envía un comando a una válvula de control hidráulico, que se abrirá, enviando fluido hidráulico a presión a un actuador conectado al sistema de acelerador del motor. El actuador abrirá el acelerador, y su posición será monitorizada por otro potenciómetro.
Estas señales eléctricas son enviadas de vuelta a la unidad de control, y cuando la posición del acelerador coincida con el requerimiento del piloto, la válvula hidráulica mantendrá el acelerador en esa posición. Este sistema trabaja muy rápido, con un tiempo de reacción de alrededor de 0,001 segundos.
Freno trasero "fly by wire"
Al contrario que el sistema de acelerador, el sistema de freno trasero "fly by wire" es sensible a la presión. Los frenos de un F1 constan de cuatro pinzas de freno, una por rueda, y dos cilindros maestros, uno conectado a las pinzas delanteras y el otro a las traseras. El piloto, mediante el repartidor de frenada, puede enviar más proporción de la fuerza de frenado hacia un cilindro o hacia el otro, es decir hacia delante o detrás.
El sistema de frenos trasero "fly by wire" se ha introducido porque el potencial de recuperación de energía se ha doblado. El sistema que recupera energía que de otro modo se desperdiciaría en las frenadas produce mucho más par inverso en el eje trasero (frena las ruedas traseras) que en 2013, por lo que se hace necesario un sistema de este tipo para mantener un mismo reparto de frenada sea cual sea el nivel de recuperación de energía que se esté aplicando.
Para crear el sistema, se elimina el conducto que estaba entre el cilindro maestro trasero y el elemento en forma de "T" que separa el fluido hacia las dos pinzas de freno traseras. Se monta un sensor de presión en el cilindro maestro para medir la presión que el piloto está aplicando en el pedal de freno y lo envía a la unidad de control.
La unidad de control también sabe el nivel de energía que se está recuperando en la frenada para cargar las baterías. Estas dos señales se combinan, y la unidad define la presión de freno necesaria para seguir manteniendo el mismo reparto de frenada. Esta presión se logra mediante la apertura de una válvula de control hidráulico, dejando pasar fluido a alta presión. La presión resultante en el circuito trasero de frenos también se mide con un sensor, y la válvula se cerrará cuando se alcance la presión requerida. Como la presión que el piloto realiza sobre el pedal puede variar, la válvula hidráulica estará siempre abriéndose y cerrándose para mantener la presión requerida.
El piloto todavía puede variar el reparto de frenada, lo único que el sistema "fly by wire" hace es aplicar la presión de freno que el piloto solicita, restándole el par negativo que el sistema de recuperación de energía está realizando, para tener siempre una frenada estable y bien repartida.
fuente: autosport
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Jose Espinoza dice:
Da ganas de saber la sensación de frenada que ahora tendrán, bien Ion!
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Techf1, por supuesto, por eso decía meses atrás, agrégale un GPS y las novedades que tú sabes de Moto GP (sólo la veo) y tendrás al piloto de pasajero.
Un abrazo -
Zadig dice:
y dentro de poco, en vez de ver F1, tendremos Scalestric XDDDDD
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Moahmad dice:
FELICITACIONES ION, EXCELENTE NOTA, PARA APLAUDIR DE PIE.
Amigo techf1, lo que falta ahora es un programa para cada circuito donde el piloto no frene y lo realice el SOFTWARE/HARDWARE, y el día que falle sale por la pantalla del monitor.
Supera mis conocimientos habituales del ABS y el control de tracción en forma individual, y si a eso agregamos la estabilidad con la incorporación del GPS y un sistema que inhabilite al piloto,"EL COCHE FRENA SOLO",proporcionando la distancia de acuerdo a un sistema electrónico del control de aceleración o como el de un coche de calle "control de crucero", y en el 2020 ¿DONDE ESTA EL PILOTO?.
Estoy con el progreso, motivos de cambiar todo por un modelo nuevo que viene desde el CARIBE.
La de MÁLAGA ya es pasado, se termino mis tardes andaluzas.
CHAO. -
Estimado amigo JOSE.
Ahora como "AREPA", con unos mojitos caribeños, eso si cuando no utilizo el beneficio "farmacéutico", estoy en el cambio, aquello que comente en el foro es una diosa para lucirme de día y de noche, mucha mujer para tan poco hombre, es un sol radiante las 24 horas del día.
Mi experiencia me salva de situaciones imposibles, pero es como tu dices el el GPS de mi vida.
CHAO. -
Darwin Delgado dice:
El sistema FLY BY WIRE, recuerdo hace años haber visto un documental de la implantacion de estos sistemas en los Aviones, en su momento algún fallo resulto en la muerte de muchos... Claro esta en el Auto solo van ellos, pero un fallo en este sistema es catastrófico, y el piloto lleva las de perder, sobre todo si va en las mega rectas de los tilkodromos
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"El sistema fly-by-wire también permite el envio automático de señales por parte de las computadoras de la aeronave para realizar ciertas funciones sin que intervenga el piloto, como ayudar automáticamente a estabilizar la aeronave". En este sistema es cierto lo que dice Jose Espinoza, puedes acelerar y frenar por la centralita, ahora los de la fia podrían regularla, pero por lo que han demostrado, es un entorno propicio para los inventos de NEWEY
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donjulian222 dice:
pregunto : cabria la posibilidad de ante la llegada de un curva cerrada tras una larga recta
poder incrementear la recuperacion de energia lo que daria mas "freno motor", menos estres para los frenos ,
y mas acumulo de ERS -
Antonio Bonaccorso dice:
que vaina mas loca!!! de verdad no veo la necesidad de complicar tanto las cosas, a mi eso se me parece a un control de frenada inteligente, de verdad no me gusta
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Se supone que el amigo Darwin comenta sobre el A320, que fue el 1° en instalarlo,
http://surcandoloscielos.es/blog/fly-by-wire-leyes-de-airbus/ ampliamente mejorado en el A380.
Son 4 leyes, ley normal, alternativa, directa y mecánica.
EL AIRBUS 380, TIENE 5 ORDENADORES. (están en la nota que adjunto).
Hace tiempo que se de ellos.
Gracias Darwin por recordarmelos.
Saludos. -
Con la llegada del Comet IV, en 1958/59, también hizo su aparición un sistema de 4 conductos para los frenos, VERDE, AMARILLO, ROJO Y DE AIRE, y un sistema anti-bloqueo, que no permitía a la rueda bloquearse.
Estamos hablando de hace mas de 50 años, si al aterrizar un neumático estallaba y cortaba el sistema verde, actuaba el amarillo, si rompía ambos entonces el rojo y si rompía los 3 flexibles entonces actuaba el de aire que era a través de una cañería de acero, y para evitar el bloqueo y que el neumático girara en la llanta actuaba esa válvula anti-bloqueo.
Viejos recuerdos.
Saludos -
mns dice:
Gracias por la nota, Ion. Bueno, by wire o by light. Lo digo porque los fallos de telemetría que están apareciendo no presagian nada bueno. La fibra óptica es menos sensible a las interferencias. Ya he comentado, en varias ocasiones, sobre los problemas a que puede dar lugar la conmutación de grandes corrientes en los sistemas electrónicos de potencia. Ya veremos los quebraderos de cabeza que pueden aparecer con las interferencias electromagnéticas.
Claro, el acelerador ya no es el de un motor térmico sino el del tren de potencia. Por tanto pasa a ser un controlador del par motriz... lo que aconseja un pie derecho muy... meditado. Para el que tenga curiosidad sobre todo lo regulado sobre el acelerador de los nuevos F1 le remito a los apartados 5.5 y 5.6 del reglamento técnico.
Lo del sistema de frenado del tren posterior es que tiene que ser de esa manera... sí o sí. La gestión del matrimonio "frenado por discos/frenado por unidad K " es imprescindible. También, para el que tenga curiosidad por saber sobre el asunto está en el Artículo 11 del reglamento.
Hombre, sería gracioso que algún lince (Newey... u otro. Joder, los demás no son tontos) pudiese hacer un control de tracción basado en el sistema de diferencial de control electrónico de frenar (con los frenos, quiero decir) más una rueda que la otra... que llevan algunos coches de calle "de menos precio". Viendo todo lo que se ha reglamentado no parece que pueda ocurrir. Pero claro, servidor no está a la altura de los genios de la F1.
Darwin Delgado, los problemas que tuvo Airbus no fueron específicamente por el sistema fly by wire, sino por los "modos de control de vuelo". En concreto la dificultad (imposibilidad, fue en los casos extremos) para la reversión de modo automático a manual. A mi entender, y el de gente que sabe mucho más que servidor sobre estos asuntos, los de Airbus se han pasado tres pueblos... Ah perdón, que estamos con los F1. La leche, Jorge me has tocado una fibra sensible con citar el Comet IV. Qué tiempos, je, je.
Saludos para todos... y ya lo he dicho otra vez: pie derecho tranquilo.
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Hablando de Arepa, justo viendo a Carlos Vives en Viña, gente linda la colombiana
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mns, ese tema de interferencia (señales con grandes corrientes) no será que RB por tener todo compacto esté sufriendo por ello?
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techf1 dice:
Amigo MNS, está claro que el acelerador tiene que ser fly by wire sí o sí, al no ser solo el motor el que empuja. En cuanto a algún tipo de control, en la normativa no dice nada de que la unidad de control que reparte el frenado se pueda "configurar" para frenar cualquier rueda que patine. Incluso mecanicamente se puede hacer que en cuanto patine una rueda, se conecte el recuperador de energía y por lo tanto frenaría ese deslizamiento. Incluso se podría frenar siempre la rueda interior de la curva a modo de diferencial para recuperar energía incluso en aceleración y haciendo más efectivo el diferencial. No sé con que nos sorprenderán, pero creo que algo se inventarán ya que tienen más alternativas que el año pasado. Saludos.
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@ Jose Espinoza, los problemas de RB no parecen apuntar por ahí. Pero dada la enorme complejidad de los actuales monoplazas... vaya usted a saber. Lo de las interferencias es debido (entre otras cosas) a que se están manejando corrientes muy altas, con ciclos conexión/desconexión muy bruscos. Vamos, en lenguaje coloquial, meter de golpe un chorro de Amperes que se generan cuando la K frena es una embolada de mucho cuidado. Cuando la K actúa como motor también ocurre lo mismo: el par crece muy rápidamente ==> crecimiento rápido de la corriente. Además, no se está manejando corriente continua "pura", sino impulsos (ondas cuadradas), y ahí es donde aparecen los problemas de interferencias pues se radian armónicos "por un tubo"... bueno, todo esto da para mucho, pero...
@ techf1 Je, je, haces bien en desconfiar. Esperemos que no tenga que ser el Newey a quien se le encienda la bombilla. Aparte de que los demás no son tontos, pienso que entre los tropecientosmuchos cerebros que rodean cada escudería se le puede venir una idea luminosa a cualquiera. Aun así parece estar todo, al menos, bien atado.
Saludos para todos... y que los dioses nos protejan de las interferencias.
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Buenas,
lo mio no es la electrónica/electricidad, pero coincido plenamente con @mns. Los coches hoy en día ya no son la mecanica "pura" de hace algunos años (tampoco me quiero retraer al paleolítico), pero todos los cañonazos de corriente que se generan tienen que por descontado crear interferencias. Y me da que no es tarea fácil de controlar. Al menos de modo 100% fiable.
Saludos,
18 Comentarios
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Veo muy sencillo hacer un abs, control de tracción o incluso de estabilidad sin que la maFIA se de cuenta. Ahí lo dejo! jejejeje. Solo espero que la bloqueada de frenos del Sauber en Jerez no se repita en más coches y no tengan problemas con estos sistemas, aparentemente sencillos pero que también pueden fallar. Saludos.