¿Qué es la dirección por cable y por qué tiene tanto sentido en los coches eléctricos?

Esta tecnología estará disponible en el Toyota bZ4X y vendrá ya montada en el Lexus RZ 450e. Aunque no es un invento de los japoneses, sí parece que serán los primeros en ofrecerla en sus coches eléctricos.

Los sistemas de dirección electrónica eliminan la conexión mecánica entre el volante y las ruedas.
Los sistemas de dirección electrónica eliminan la conexión mecánica entre el volante y las ruedas.
24/08/2023 17:24
Actualizado a 24/08/2023 17:24

Bajo el nombre de ‘Steer by wire’ (SBW) se esconde un sistema de dirección electrónica que reemplaza la tradicional conexión mecánica entre el volante y las ruedas del vehículo. En lugar de utilizar una columna de dirección mecánica, SBW utiliza sensores, actuadores y una serie de sistemas electrónicos para controlar el movimiento de las ruedas.

Se trata de una tecnología que se ha mantenido al margen durante un par de décadas, a excepción de su implementación en un par de modelos, de producción y carreras. Infiniti lo introdujo en el Q50 hace casi 10 años, pero contando con una redundancia mecánica, ya que no prescindía de la columna de dirección mecánica. Toyota afirma que incorporará próximamente el sistema One Motion Grip en su, por ahora, único SUV eléctrico, el bZ4X, y que será una realidad palpable en el Lexus RZ 450e en 2024.

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Sistema One Motion Grip de dirección electrónica que Toyota implementará en los coches eléctricos y en los de Lexus.

En una verdadera dirección electrónica no hay conexión mecánica entre el volante y la cremallera de la dirección. Cuando el conductor gira el volante, los sensores detectan la entrada y envían una señal eléctrica a los actuadores, los dispositivos electromecánicos que se encargan de mover las ruedas en la dirección deseada. La información del volante también se puede enviar a una unidad de control electrónica que puede adaptar la respuesta de la dirección según las condiciones de conducción y de otros factores.

Las ventajas potenciales del sistema son varias y afectan tanto a los fabricantes como a los conductores. Para el caso de los primeros, una de las ventajas radica en una mayor flexibilidad en el diseño del vehículo. No es necesario mantener la ubicación del volante con una columna de dirección física. Además, la facilidad para su integración con otros sistemas electrónicos permite una mejor implementación de los sistemas de asistencia a la conducción avanzados y la conducción autónoma.

Si bien en el caso de la dirección por cable es un ordenador el que decide lo que harán las ruedas, es una respuesta condicionada por el software, por lo que permite que el conductor tenga acceso a diferentes configuraciones que representan respuestas distintas.

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Sensores, actuadores y centralita electrónica son los responsables de gobernar el giro de las ruedas.

La dureza de la dirección y las vueltas entre topes pueden modificarse. Es decir, el bloqueo de la dirección puede ser casi infinitamente variable, lo que reduce los giros. En el caso de Toyota y Lexus con un giro de solo 150 grados en cualquier dirección se logra mover por completo las ruedas, lo que es muy práctico para aparcar. Esta relación se reduce a medida que el automóvil aumenta la velocidad, ralentizando la respuesta a velocidades de autopista y evitando que el coche ofrezca una respuesta nerviosa.

La facilidad de manejo que implica este sistema tiene su límite en la posibilidad de que el vehículo se pueda guiar con una rueda o un joystick. De hecho, la aviación ha adoptado la tecnología fly-by-wire hace años. Se trata de sistemas completamente redundantes: si alguna pieza crítica de hardware o de software falla, hay una segunda unidad de seguridad lista para tomar el control.

Steer-by-wire se incluye en una categoría más amplia de elementos drive-by-wire, como es el caso del control electrónico del acelerador. Una ventaja para los fabricantes de sistemas por cable es la posibilidad de producir un chasis seco, que no necesita de fluidos hidráulicos para funcionar. La dirección asistida eléctrica ya eliminaba estos líquidos, pero el sistema de frenos sigue siendo hidráulico. La idea de este tipo de chasis es que cada esquina se ensamble previamente y se monte en automóvil ya en la línea de producción, eliminando el desorden que implican los fluidos hidráulicos y todo lo que conllevan.

Es importante resaltar que, a pesar de que steer-by-wire tiene el potencial de ser muy beneficioso, también presenta desafíos técnicos y de seguridad. La fiabilidad y la redundancia de los sistemas electrónicos deben ser excepcionales para garantizar la seguridad del conductor y de los ocupantes del vehículo en caso de fallos o problemas electrónicos.

Sobre la firma
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Gonzalo García

Redactor y probador especializado en vehículos eléctricos y movilidad sostenible. Escribe en Híbridos y Eléctricos desde 2017. Es ingeniero de Caminos por la Universidad Politécnica de Madrid y Técnico especialista en vehículos híbridos y eléctricos por la SEAS. Ha trabajado en medios como Movilidad Eléctrica y Km77.