monografia de autos

Introducción

Evolución de los automóviles





Durante la mitad del siglo XIX se manifestó la necesidad
de un vehiculo mecánico que
pudiera transitar por las calles.

Aunque ya se habían construido vehículos autopropulsados estos resultaba interesantes como innovación pero muy poco útiles, ya que estos tenían muchos defectos. El primer vehiculo motorizado de la historia desarrollado por Nicolás-Joseph cugnot en 1770, tenia un motor a vapor que contaba con 2 cilindros el cual solo anda a 4
Km./h, tiempo mas tarde en 1784 James Watt inventa la biela y el cigüeñal para transformar el vaivén de un pistón en movimiento circular con la capacidad de hacer girar una rueda.

El interés por el vehiculo surge con fuerza en todos los países. Pero el motor de vapor no duro mucho como propulsor de los vehículos, ya que su elevado peso, escasez de potencia y lento en su puesta marcha
lo hace ineficaz.

De ahí en adelante la búsqueda de la mejoras continuas no se detuvo y fue así como en 1886 Gottlieb Daimler
inventa el primer auto con un motor a explosión de cuatro tiempos desarrollado por Nikolaus Otto. El fin de los motores a vapor estaba cerca, debido a que los motores a explosión son más baratos y fiables. Desde entonces se empiezan las primeras construcciones colectivas, pero artesanales de vehículos; los modelos en serie no existían, y eran los mismos inventores los que reparaban los daños de sus creaciones. De esta manera el inventor se convirtió en constructor y mecánico al mismo tiempo.

Fue una
época de muchos cambios, donde numerosos propietarios de fabricas textiles convertían a estas en fabricas de automóviles, como lo hizo Adám Opel.

Pero fue Henry Ford quien crea su propia fábrica donde 5 años después lanza el exitazo del Ford T, siendo el pionero de la fabricación de coches en serie. Ford creó la primera línea de producción móvil del mundo reduciendo así los tiempos de producción y costos. Esa técnica desarrollada por Henry en 1913 es una de las técnicas que se utilizan en la producción actual de automóviles.

Desde aquellos primeros carruajes impulsados por motores a vapor hasta el día de hoy el automóvil sigue en una evolución constante. Con el avance de la tecnología y el paso del tiempo el automóvil dejo de ser algo simple, en lo que uno se transportaba; donde la comodidad y la seguridad no estaban presentes a contar con vehículos que tiene que cumplir con rigurosa pruebas de seguridad y la mayor prueba a superar la de satisfacer al consumidor. En nuestra monografía desarrollaremos la evolución del automóvil a través de tiempo, explicando desde la evolución de los chasis el motor las cubiertas hasta la seguridad y confort.























































Chasis y Carrocería

La innovación de las carrocerías y los chasis fue evolucionando de manera rápida.

Los fabricantes alegaban que si los carruajes resultaban adecuados para ser tirados por caballos, con más razón eran apropiados para motores.

Al principio los primeros fabricantes los cuales no tenían precedentes por los cuales guiarse, estos ingenieros de carrocerías eran representantes
de un oficio establecido mucho tiempo antes. Poco les importaban si los vehículos iban a ser impulsado por un motor de gasolina, un motor eléctrico o un motor de vapor. Su labor era igual que en los días de las carrozas: construir un medio de transporte para las personas.

Las primeras carrocerías eran construidas de madera y metal, lo cual restringía a los diseñadores, ya que a la madera no se le podía dar muchas formas más que algunas curvaturas gracias a la técnica de doblar la madera con vapor
y por ese motivo todas las carrocerías se parecían. Esto fue hasta que en 1900 apareció la lámina de acero y de aluminio pudiendo así distinguir una carrocería de otra. Asimismo, se perfeccionaron nuevas técnicas de metalistería: la forjadura a martinete en la era de 1900 a 1910; el estiramiento hidráulico alrededor de 1920; y el estiramiento y estampado alrededor de 1935. Al surgir cada técnica, los paneles de metal comenzaron a adoptar nuevas formas.



A principio de siglo la técnica para construir chasis era la de chasis independiente que consistía en un chasis rígido que soportaba todo el peso y la fuerza del motor y la transmisión, vale aclarar que la carrocería en esta técnica no cumplía ninguna función estructural. Como se puede observar en la imagen el chasis rígido es como los pies en los humanos son los que soportan todo el peso del cuerpo, el chasis y el bastidor son los que sostienen el auto, por lo cual merece la debida atención.

Esta técnica de construcción era la única utilizada hasta 1923, año en el que se lanzó el primer automóvil con estructura monocasco, el Lancia Lambda. Las carrocerías autoportantes, a lo largo del siglo XX, fueron sustituyendo al chasis independiente. A principios del siglo XXI, sólo se construyen con chasis independiente algunos todoterrenos, pickups y muy pocos turismos.



CHASIS RIGIDO





Lancia Lambda, primer vehículo con carrocería autoportante.







Tipos de carrocerías

Hay varios tipos de carrocería según el número de volúmenes:

Un monovolumen es una carrocería en la que no se diferencia más de un volumen. La zona del motor, la cabina y el maletero están completamente integrados. Los dos volúmenes son carrocerías donde se puede diferenciar dos volúmenes independientes, un volumen para el motor y el capó y otro para el habitáculo y el compartimento de carga.

Por último tenemos carrocerías de tres volúmenes o tricuerpo donde claramente se puede ver los tres volúmenes, un volumen para el capó con el motor, otro volumen para el habitáculo y un tercero para el compartimento de carga.





Carrocerías según forma

Los automóviles tienen distintas formas de carrocería. Parte de esas formas reciben el nombre del diseño equivalente que tenían los coches de caballos antes de aparecer el automóvil. A continuación se enumeran los diferentes tipos:

Sedán



Opel Omega Sedan

Un sedán o berlina tiene un techo fijo elevado hasta el cristal trasero. Normalmente tienen cuatro puertas laterales, aunque hay algunas versiones de dos puertas.Un sedán es estructuralmente más fácil de resolver, ya que la separación entre volúmenes hace que la carrocería sea más rígida.

Familiar



Opel Omega Caravan

Un familiar, es un automóvil con el techo elevado hasta el portón trasero, que sirve para acceder a la plataforma de carga.

Deportivo utilitario

Un vehículo deportivo utilitario es un automóvil todoterreno con carrocería monocasco diseñado para ser utilizado mayoritariamente en asfalto. Los deportivos utilitarios suelen ser más altos que el vehículo del que se derivan y pueden presentar detalles visuales tomados de los todoterrenos, tales como barras frontales de protección o ruedas de repuesto externas en el portón trasero.











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Celda de supervivencia

A lo que seguridad respecta los chasis evolucionaron mucho, los autos actuales dejaron de ser aquellos vehículos los cuales eran de muy rústicos y donde lo que menos se pensaba era en la seguridad de la gente. Hoy en día se están adoptando muchas técnica utilizadas en el automovilismo y estas mismas son introducidas en los autos de calles.

Una de estas técnicas es de reforzar todo la carrocería con una celda de supervivencia como tienen los autos de carrera tales como el la fórmula uno, TC, TC2000, etc.



Las celdas de supervivencia tiene la función de salvarles la vida a las personas. Estas observen los impactos a altas

velocidades y para lograr una deformación progresiva se incorpora al prediseño del automóvil una estructura de material compuesto por kevlar, diseñada para que, en caso de colisión colapse en forma progresiva y absorba energía mientras detiene el vehículo. Toda esta innovación se está aplicando a los autos de calles. Las carrocerías, de alta rigidez
poseen refuerzos en diversos puntos, tales como el panel inferior, uniones, columnas, piso, parantes y las molduras de cabina. Tal como se puede observar en la imagen la estructura frontal fue diseñada para absorber impactos, canalizando la energía de colisión hacia partes inferiores de la cabina, por intermedio de puntos de flexión.











Motor de combustión interna



Aun cuando el vapor y la electricidad aplicados a diversos vehículos, superaban ya durante la segunda mitad del siglo XX, la barrera de los cien kilómetros por hora, el futuro no iba a ser suyo. Un tercer competidor estaba destinado a llegar mucho más lejos: el motor de explosión o combustión interna. Desde que se dieron los primeros indicios de la aplicación de motores de combustión interna, a la época actual, vemos que el desarrollo se ha venido centrando en el perfeccionamiento de las fábricas para producir más y mejores motores.

Los primeros autos eran impulsados por motores a vapor los cuales eran demasiado voluminoso, ruidosos y pesados para ser utilizados como fuente generadora de energía para los vehículos. Se necesitaba un motor que combinase el hornillo, la caldera y el cilindro de la máquina de vapor en una unidad pequeña y ligera. La máquina de combustión interna, en la cual el combustible inyectado, mezclado con aire, se hace estallar para mover el embolo dentro de un cilindro, resulto ser la solución más adecuada. Uno de los primeros en patentar un motor a explosión se remonta al año 1800, cuando Philippe Lebon proyectó hacer, para que el pistón se moviera, una mezcla de aire y gas de alumbrado que explotara en el cilindro. Pasaron muchos inventores para que se fabricara un motor eficiente hasta que Nikolaus August Otto, quien fabricó eficientes motores fijos de gas, y enunció con claridad sus principios de funcionamiento. Entre los colaboradores de Otto se encontraba Gottfried Daimler, quien sería el que en definitiva obtuviera el motor de gasolina.







Ciclo Otto



En el denominado motor de explosión de cuatro tiempos, en cada ciclo de motor también llamado ciclo de Otto,
se suceden cuatro tiempos (admisión, compresión, explosión y escape). Antes de proceder a la explicación del ciclo Otto, definiremos cada uno de los elementos que hacen esto posible.

1) Válvula de admisión: esta es la encargada de permitir que ingrese la mezcla al interior del cilindro. La válvula se abre y se cierra gracias al árbol de leva.

2) Bujía: la bujía es la encargada de generar la combustión mediante una chispa.

3) Válvula de escape: por esta los gases quemados salen del interior del cilindro hacia el caño de escape.

4) Cámara de combustión: interior del pistón. Es el espacio que queda entre el pisto y la tapa de cilindros.

5) Pistón: sube y baja comandado por la biela y a su vez el cigüeñal

6) Aros: Situados en la longitud del pistón, son los encargados de mantener la estanqueidad entre la parte superior (cilindro) y la parte inferior (cárter). De no existir, la compresión no se daría.

7) Cilindro: contiene el pistón, el cual se desliza dentro del mismo.

8) Biela: De la misma forma que en una bicicleta, lo hacen nuestras piernas, a través de los pedales, transforma el movimiento ascendente y descendente del pistón, en el giratorio del cigüeñal.

9) Cigüeñal: hace mover al cigüeñal el cual permite movilizar al pistón.





En el primer ciclo el pistón llega al punto muerto superior (PMS), este comienza a descender. En este instante se abre la válvula de admisión, la cual permite que ingrese la mezcla (aire combustible), hasta que el pistón llega al punto muerto inferior (PMI).













En el tiempo de compresión una vez que el piston llega al PMI sube comprimiendo la mezcla hasta 10 veces su volumen. La compresión finaliza cuando el pistón llega al PMS.

















En el tercer ciclo la bujía larga una chispa lo cual provoca que toda la mezcla comprimida explote, esto hace descender bruscamente al piston hasta llegar al PMI.

















El último ciclo, una vez que el pistón llego al PMI se abre la válvula de escape. El piston vuelve a subir en este instante los gases son expulsados fuera de la cámara de combustión hacia el múltiple de escape.















Motor Wankel



Existen otro tipos de motores que utilizan menos piezas móviles, tal es el caso del motor Wankel o motor rotativo. En un motor tradicional, el pistón sube y baja verticalmente y un eje unido a ése encarga de transformar dicho movimiento en otro vertical que se transmite al cigüeñal. Este movimiento vertical del pistón tiene inconvenientes. El primero consiste en que los bruscos cambios de dirección, de abajo hacia arriba y viceversa fatigan el metal y provocan una rotura anticipada Otro problema es que la transferencia de energía es ineficiente y parte se pierde en mover el pistón verticalmente sin invertirse en girar el cigüeñal.

El motor Wankel fue diseñado para que la fuerza de la explosión se empleara íntegramente en mover el cigüeñal y para que utilizara menos partes móviles. Consta de una cavidad curva que es la cámara de combustión
Dentro de ella se halla el pistón, que tiene forma de triángulo con los bordes cóncavos. La parte interior de dicho pistón tiene una circunferencia dentada que va unida a un engranaje del cigüeñal. Al ir girando el pistón en la cavidad, toma el combustible en un Punto y lo comprime hasta llegar a un segundo Punto en el que se produce la explosión Siguiendo con el giro, llega al área de expulsión de gases al exterior, ya Continuación vuelve a admitir combustible Se puede Considerar por tanto como un motor de explosión de cuatro tiempos.



Sistemas de inyección



En los motores de gasolina, la mezcla se prepara utilizando un carburador o un equipo de inyección. Hasta ahora, el carburador era el medio más usual de preparación de mezcla, medio mecánico. Sin embargo en los últimos 20 años , aumentó la tendencia a preparar la mezcla por medio de la inyección de combustible en el colector de admisión. Esta tendencia se explica por las ventajas que supone la inyección de combustible en relación con las exigencias de potencia, consumo, comportamiento de marcha, así como de limitación de elementos contaminantes en los gases de escape. Las razones de estas ventajas residen en el hecho de que la inyección permite ( una dosificación muy precisa del combustible en función de los estados de marcha y de carga del motor. Antes los motores eran muy grandes y contaminaban mucho con la ayuda de la electrónica y desarrollos mecánicos se pudo obtener motores pequeños, los cuales tiene una gran potencia con un consumo mínimo y muy baja contaminación. Tales sistemas, como el common rial es un sistema de inyección de combustible electrónica para motores diésel en el que el gasóleo es aspirado directamente del depósito de combustible a una bomba de alta presión y esta a su vez la envía a un conducto común para todos los inyectores y



enviado a alta presión al cilindro. Esto permite que el motor consuma menos y le proporciona más potencia. Otro sistema son los que desarrollaron las marcas Toyota y Honda, con sus sistemas VVT-i (Variable valve, Timing)
y VTEC (Variable valve, Timing and lift, Electronic, Control)
respectivamente, consiste en variar el tiempo de apertura de las válvulas de admisión y de escape, con esto se regula la entrada de la mezcla y la salida de los gases. Este sistema en pocas palabras hace que uno tenga dos motores totalmente diferente según sea el régimen de vueltas, podemos tener un simple auto para salir a pasear y cuando se oprime el acelerador tenemos un motor súper potente.
Teniendo en cuenta así mismo el medio ambiente, controlando la dosificación de tal forma que el contenido de elementos nocivos en los gases de escape sea mínimo. Esto se logra con la ayuda del catalizador. El catalizador, produce modificaciones químicas en los gases de escape de los automóviles antes de

liberarlos a la atmósfera. Estas modificaciones tienen como fin reducir la proporción de algunos gases nocivos que se forman en el proceso de combustión. Puesto que la combustión de la gasolina o el gasoil nunca es totalmente perfecta. Para conseguir una buena combustión no basta con introducir suficiente aire, sino que es necesario mezclar muy bien dicho aire con combustible pulverizado en gotas muy finas, cosa que no es siempre fácil de conseguir. Una combustión imperfecta se libera monóxido de carbono (CO), es un gas venenoso resultante de una combustión en una atmósfera pobre en oxígeno. También se libera óxidos de nitrógeno (NO y NO 2), estos compuestos contribuyen a formar la conocida "lluvia ácida ". El objetivo del catalizador es, precisamente, actuar contra estos tipos de emisiones y liberar a la atmosfera nitrógeno (N 2), dióxido de carbono (CO 2), gases que no resultan nocivos. El catalizador para llevar a cabo su tarea de depuración de gases, debe operar en un rango extremadamente estrecho de mezcla aire/combustible (en la práctica es la estequiométrica, 14.7/1 en masa) y sólo un sistema electrónico que aúne precisión y rapidez puede actuar sobre la cantidad de combustible proporcionado al motor y variarlo en función de la lectura de la sonda lambda (binaria porque sólo reconoce exceso o defecto respecto a la referencia estequiométrica).

















En la figura se puede apreciar cómo las emisiones de monóxido de carbono (azul), óxidos de nitrógeno (verde) e hidrocarburos (rojo) se minimizan manteniendo una proporción aire/gasolina de 14.7:1. Éste es el punto donde debe trabajar el catalizador y, para ello, la sonda lambda proporciona información a la central de inyección según la combustión sea excesivamente rica (zona derecha)o pobre (zona izquierda). Como ya resulta evidente, un carburador nunca podría realizar este cometido de un modo eficaz y por ello la inyección, más que por cuestiones de rendimiento de motor, es imprescindible.



Figura: Sonda Lambda binaria su diagrama de tensión según la naturaleza de la mezcla



Además, asignando una electroválvula o inyector a cada cilindro se consigue una mejor distribución de la mezcla.

Además la
aplicación de inyección electrónica a los motores de combustión interna permitió la supresión del carburador; con lo cual, favorecemos el par motor y la potencia, además de solucionar los conocidos problemas de la carburación, como pueden ser la escarcha, la percolación, las inercias de la gasolina. Los inyectores no son más que pequeños solenoides o bobinas que responden a impulsos electromagnéticos abriendo o cerrando el paso de combustible durante un tiempo determinado (¡estamos hablando de milisegundos!). La cantidad aportada dependerá del caudal del inyector y del tiempo que éste permanezca abierto, que es lo que realmente se varía cuando se conecta un PC a la central de control. Para determinar el caudal de inyector necesario, se pueden
aplicar ciertas fórmulas matemáticas sencillas en función de la cilindrada del motor y potencia esperada entre otras variables. El
control de dosificación de mezcla permite variar el combustible inyectado en función del régimen del motor y de la carga de éste (de cuánto tengamos pisado el acelerador). Entonces deberemos suministrar información de estos parámetros a la ECU
para que
?decida? en cada instante la mezcla necesaria en base a una cartografía previamente desarrollada por el fabricante o preparador.



Figura: Spray típico de un inyector de automoción



Rampa de inyectores (en verde). Se pueden apreciar también las mariposas independientes para cada cilindro.



Figura: Inyectores y sección de un inyector





En un automóvil su computadora central es denominada ECU (unidad de control del motor). Esta es la encargada de procesar toda la información que es obtenida de varios sensores. Una ECU de un automóvil moderno tiene un microprocesador de 32 bits a 40 Mhz, esto puede resultar gracioso si se compara con las capacidades que tienen los procesadores de una computadora personal de hasta 2,000 Mhz. Pero lo que lo hace muy eficiente es el código que está corriendo para hacer sus cálculos, que es diferente al de una PC; este código en promedio, usa un poco menos de un MB de memoria, en comparación con los 256 o 512 MB de una PC.











El sistema eléctrico

El sistema eléctrico del automóvil ha evolucionado desde su surgimiento en gran medida y además, son muchas las prestaciones que pueden aparecer en uno u otro tipo de vehículo, por tal motivo resulta muy difícil, si no imposible, establecer un sistema eléctrico universal para todos.

En la época en la que el generador de corriente directa (dinamo) suministraba la potencia eléctrica, y debido a su limitada capacidad, las partes accionadas eléctricamente se limitaban generalmente al arranque del motor, la iluminación y alguna que otra prestación adicional, pero con el surgimiento del alternador en los años 60s del pasado siglo y su posibilidad de producir grandes potencias, se ha ido dejando a la electricidad la mayor parte del accionamiento de los mecanismos adicionales del vehículo, y han surgido muchos nuevos. De este modo, hasta la preparación de la mezcla aire-combustible del motor de gasolina se hace de manera eléctrica con el uso del sistema de inyección.

En la figura 1 se ha tratado de establecer un circuito lo mas general posible del automóvil de gasolina de serie actual con las prestaciones básicas.



Figura 1

1.- Acumulador
2.-Regulador de voltaje
3.-Generador 4.- Bocina o claxon
5.-Motor de arranque
6.-Caja de fusibles
7.-Interruptor de claxon
8.-Prestaciones de potencia que funcionan con el interruptor de encendido conectado y con interruptor propio; ejemplo: vidrios de ventanas, limpiaparabrisas etc.
9.-Representa los interruptores de las prestaciones 8
10.-Distribuidor
11.-Bujías
12.-Representa las prestaciones de potencia que funcionan sin el interruptor de encendido; ejemplo: seguros de las puertas, cierre del baúl de equipaje etc.
13.-Interruptor de encendido
14.- Bobina de encendido
15.-Faros de luz de carretera delanteros
16.-Interruptor de faros de luz de carretera
17.-Interruptor de faros de luz de frenos
18.-Luces indicadoras de frenado
19.-Interruptor-permutador de faros de vía (intermitentes)
20.-Tablero de instrumentos
21.-Interruptor de lámpara de cabina
22.-Lámpara de cabina
23.-Luces de vía (intermitentes)
24.-Interruptor de prestaciones especiales
25.-Luces de carretera traseras
26.-Representa las
prestaciones especiales que solo funcionan con el interruptor de encendido conectado; ejemplo: radio, antenas eléctricas etc.
27.-Sistema de inyección de gasolina
28.-Sensores de instrumentos del tablero.



Pero como podemos observar en la actualidad también ha evolucionado mucho la

Electrónica y como que ha ido reemplazando el sistema eléctrico, o mejor dicho controlando el sistema eléctrico. Aparte también un grupo de ingenieros pioneros reunidos en la Convergence Transportation Electronics Association Conference, identificaron 55 áreas probables donde la electrónica podría aplicarse y tener un papel decisivo en el desarrollo de los automóviles.

En 1982, 37 de esas tecnologías, incluyendo subsistemas electrónicos, estaban en producción. Se puede mencionar los sistemas de inyección electrónica de gasolina (EFI), antibloqueo de freno (ABS), bloqueo automático de puertas (ADL), control automático de crucero (ACC), diagnóstico de abordo (ODS), recuerdo de mantenimiento y consumo de combustible entre otros.

En 1993, el 93% de las tecnologías eran una realidad y equipaban a vehículos de media y alta gama. Asimismo, se detectaron nuevas áreas donde la tecnología electrónica podía aplicarse y que aquellos ingenieros pioneros no pudieron imaginar. Al respecto, se puede mencionar los sistemas de control de tracción (TCS), 4 ruedas directrices, ductos de inducción de aire controlados electrónicamente, sintetizadores y reconocimiento de voz, control de carga eléctrica entre otros.

La aplicación de la electrónica en el automóvil está íntimamente relacionada con el desarrollo y la evolución de componentes electrónicos tales como el diodo, el transistor y los circuitos integrados. Inicialmente, estos circuitos integrados fueron del tipo analógico. Estos dispositivos permitieron el desarrollo de radios, relojes, reguladores integrales de alternadores y encendidos de estado sólido. La principal ventaja que manifestaron estos dispositivos era su confiabilidad, reducción de peso y la velocidad de respuesta respecto de los componentes convencionales.

Al inicio de los 70, los motores encendidos por chispa (SI) presentaban una pobre perfomance respecto al consumo de combustible y las emisiones gaseosas. Algunas de las razones de su pobre desempeño eran la ineficacia de los sistemas de control empleados para el ajuste de los distintos parámetros operativos. Estos sistemas de control eran poco precisos, de baja velocidad de respuesta e incapaces de ajustar tales parámetros a los infinitos regímenes de marcha propios de los motores. Por otra parte, el costo de mantenimiento necesario era elevado, con frecuentes paradas durante su vida operativa. El sistema de encendido de los motores encendidos por chispa (SI) fue una las áreas donde la electrónica se mostró rápidamente como un medio eficaz de control. Este sistema emplea un ruptor (platino) para la interrupción de la corriente eléctrica del circuito primario. Alrededor de los 10,000 kms este dispositivo comenzaba dar muestras de desgaste, que incrementaba el consumo de combustible y las emisiones gaseosas y deterioraba la perfomance general de la planta motriz. Esto obligaba al mantenimiento periódico y a su reemplazo alrededor de los 15000 kms. Los sistemas de encendido electrónico reemplazaron al ruptor por un circuito electrónico que realizando el corte de corriente primaria. Esto permitió reducir
sensiblemente el mantenimiento del sistema de encendido.

A fines de los 70, los circuitos integrados digitales ampliaron la capacidad funcional de los sistemas electrónicos, cuando subsanaron los problemas de temperatura y de sensibilidad ambiental que manifestaban los circuitos integrados analógicos. Los microprocesadores son el corazón operacional de las unidades de control electrónico (ECU) de todos los sistemas del automóvil controlados electrónicamente.

En los 80, los microprocesadores de 4 y 8 bits evolucionaron hacia los de 16 bits permitiendo el desarrollo y la optimización de los sistemas de inyección electrónica de gasolina (EFI), gestión electrónica de motor (EEM), antibloqueo de freno (ABS), suspensión de dureza variable (ECS), de navegación y guiado, dirección y climatización controlada electrónicamente. Comparados con los primeros microprocesadores, los actuales han reducido sus dimensiones físicas notablemente y han incrementado su capacidad operacional alrededor de 25 veces.

En los 90, un área que impacto significativamente en la aplicación de la electrónica fue el desarrollo de sensores inteligentes que permitió el diseño de sistemas integrados de transmisión de potencia, freno, dirección, navegación y diagnóstico de a bordo. La industria automotriz comprendió que debía optimizar sus diseños considerando los requerimientos, capacidades y limitaciones del conductor. Los diseñadores de automóviles comenzaron a pensar en automóviles como un sistema integrado y no como un conjunto de piezas y sistemas independientes. Esta filosofía de diseño incrementará sustancialmente el contenido de los sistemas eléctricos - electrónicos (E/E). La arquitectura de los nuevos vehículos incluye los microprocesadores de 32 bits, redes multiplexadas estandarizadas, sistema de gestión de energía (EMS) con alternadores de 42 volts, convertidores 42 -14 volts y módulos de gestión de energía y carga. Términos como automatización e integración del vehículo se mencionarán con mayor frecuencia.

En 1994, se estableció el programa Partnership for Next Generation Vehicles (PNGV) como ejemplo en que organizaciones gubernamentales y sector privado trabajan juntos para desarrollar tecnología de los vehículos del futuro. El sistema integrado de seguridad (ISS) tiene como objetivo la reducción de la probabilidad de colisión y la reducción de los efectos de la colisión. En la actualidad, circulan por las carreteras de USA vehículos equipados con el sistema control adaptativo de crucero (ACC). Este sistema detecta vehículos más lentos adelante y ajusta la velocidad necesaria para establecer la distancia segura de circulación y resumirá la velocidad cuando la carretera esta despejada.

La introducción de los sistemas electrónicos y la tecnología asociada a los componentes ocurrida en las últimas tres décadas ha sido una verdadera revolución tecnológica. El objetivo para los próximos años de la industria es el desarrollo de automóviles que puedan transportar 5 pasajeros cuyo consumo sea de 33 kms por litro de combustible. Este objetivo solo será posible alcanzarlo con la aplicación intensiva de la electrónica.

También cada vez es mas frecuente la utilización de circuitos electrónicos de control en el sistema de iluminación del automóvil, de esta forma en un auto actual es frecuente que las luces de carretera se apaguen solas si el conductor se descuida y las deja encendidas cuando abandona el vehículo, o, las luces de cabina estén dotadas de temporizadores para mantenerlas encendidas un tiempo después de cerradas las puertas, etc.

Sistema de frenos ABS































































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