Direções eletricamente assistidas

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Karina Autopress
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- No ano passado, cerca de 18 milhões dos 65 milhões de veículos novos estavam equipados com sistemas de direção eletricamente assistidos, e a previsão para 2008 é de 30 milhões dos 77 milhões de veículos. Esses dados são da JTEKT Corporation, uma recém-criada fornecedora da Toyota Motor Corporation composta da Koyo Seiko Co. Ltd. e da Toyoda Machine Works Ltd. Essa junção de duas grandes fornecedoras traz sinergias importantes: a Koyo Seiko é especializada em sistemas na coluna de direção, enquanto a Toyoda têm um eixo de coluna de relação variável – as duas, juntas, esperam desenvolver um IFS, sistema finito inteligente. Trata-se de um sistema em que um atuador está integrado ao eixo intermediário, que aplicará torque à barra de torção para assim controlar automaticamente o ângulo da direção.

Dentro deste último número há uma divisão: 24 milhões de sistemas elétricos puros EPS, um aumento de 80% sobre a participação atual, e 4,4 milhões de sistemas hidráulicos eletricamente controlados, os EHPS, ou eletrohidráulicos. A expectativa é de que a maior demanda venha da Europa, aumentando das atuais 10,7 milhões de unidades para 15,5 milhões. No ano passado a demanda européia foi de 51% elétricas, 46% hidráulicas e 3% foram não assistidas.

A JTEKT prevê também que as demandas norte-americana e japonesa em 2008 serão respectivamente de 4,8 e 7,2 milhões de unidades elétricas, aumentos respectivos de 100% e 70%. Na Europa e no Japão, sete em cada 10 carros terão direção elétrica, enquanto apenas 1 em cada 4 veículos americanos a possuirá. Já na China, Índia, Sudeste da Ásia e na América Latina, a direção hidráulica permanecerá rainha ainda por um bom tempo.

No Japão, onde quase metade dos carros produzidos no ano passado era do segmento B, com motor de 660 cm³, as vias são estreitas e há menos espaço para estacionar, gerando ângulos de esterçamento muito fortes, o que exige mais assistência. O alto custo do combustível no Japão e as leis cada vez mais severas de emissões na Europa levam a uma preferência pela direção elétrica, que só consome energia quando efetivamente usada. A direção hidráulica tem muitas perdas parasíticas e consome tipicamente 3% mais combustível do que a elétrica. Integrar um sistema hidráulico num sistema eletricamente controlado, pelo menos neste ponto histórico da tecnologia, simplesmente não é possível.

Nos Estados Unidos, as picapes grandes e os SUVs precisam algo como quase 140 kgm de torque aplicados no sistema de direção como um todo – e uma bateria para acionar um sistema elétrico puro simplesmente não consegue lidar com esta carga. A JTEKT acredita que o maior potencial de vendas das direções elétricas esteja nos híbridos, mas que, no longo prazo, a integração dos controles automotivos estabilidade, freios, motor, transmissão trará maiores demandas de EPS.

O sistema VDIM, Vehicle Dynamics Integrated Management, gerenciamento integrado da dinâmica do veículo, da Toyota, integra controles de direção e freios aos de estabilidade e dinâmica. Sua última versão, de controles ativos que em situações extremas automaticamente tomam o controle, já é padrão nos Lexus GS 430 e LX 470 – mas seu uso não chega a 1% de todos os veículos da montadora, e apenas, basicamente, nos Lexus.

Já os sistemas by-wire eletricamente controlados, em que não há uma conexão física entre o volante de direção e a cremalheira, só devem aparecer lá pelo ano 2010.

Os elétricos são melhores do que os hidráulicos em vários pontos: aumentam a economia de combustível, reduzem as emissões e economizam espaço e peso no compartimento do motor. Nada estranho nisso, considerando-se que a tecnologia hidráulica foi primeiro proposta na década de 20 do século passado e se tornou comum no início da década de 50, nos Estados Unidos.

A visão americana

A TRW Automotive diz que a direção elétrica foi inicialmente apresentada na Europa em carros pequenos, na metade da década de noventa – mas ainda hoje, mais de dez anos mais tarde, 80% dos carros com direção assistida usam o sistema hidráulico. As primeiras EPS eram cruas e ofereciam assistência apenas a velocidades muito baixas, típicas de manobras de estacionamento – e não possuíam variação na quantidade de apoio ao motorista. Elas eram baratas, “respondiam” devagar e davam muito pouca retroalimentação, ou “sensação”.

Os sistemas de hoje são muito mais inteligentes e dão a assistência necessária à condição imediata de uso, com o maior nível a velocidades de manobra, o menor a velocidades de estrada e ótima sensação “no centro”, quando cada pequena “entrada de movimento” geralmente não pretendida do motorista é resistida por uma tendência natural de manter o carro em linha reta.

O primeiro carro a integrar a direção ao controle de estabilidade foi o BMW Série 5 de 2004, mas o sistema de direção era hidráulico. A integração com um sistema elétrico reduz a distância de frenagem, em superfícies não lisas, em cerca de 6%, devido ao fato de que o sistema, medindo a velocidade do veículo, o ângulo de direção e o movimento de guinada, pode impedir o carro de “dançar” lateralmente. A TRW chama isso de STC, Steering Torque Control, ou controle de torque da direção. A quantidade de assistência pode ser instantaneamente modulada, de forma a tornar mais difícil o carro ir para a esquerda, quando deve ir para a direita, por exemplo.

O melhor teste para isso: fazer uma frenagem de pânico sem as mãos no volante. A TRW garante que o STC é muito melhor piloto, nessas situações, do que você. Dentro de dois anos, o primeiro carro com STC integrado a um sistema elétrico de direção sairá de uma linha de montagem na Europa, seguido logo depois por dois outros de marcas diferentes. Nenhum deles será da BMW, cuja engenharia prefere sistemas hidráulicos – mas o ESC pode ser integrado também a sistemas hidráulicos puros ou a híbridos eletrohidráulicos. Os atuais clientes europeus da TRW são Renault/Nissan, Volkswagen/Audi, Adam Opel e Fiat Auto.

A produção atual de sistema EPS da TRW é de um milhão por ano e deve chegar a 2,5 milhões dentro de dois anos; de sistemas EPHS é hoje de 1,8 milhão/ano, devendo ser de 3 milhões no ano que vem – com a maioria deste crescimento vindo da Europa e da Ásia. Os EPS da TRW virão da planta espanhola de Queretaro, os EPHS para a Europa e Ásia da planta alemã de Gelsenkirchen e da chinesa de Shangai.


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José Luiz Vieira é engenheiro automobilístico e jornalista, diretor de redação da revista Carga & Transporte e do site TechTalk www.techtalk.com.br, sócio-proprietário da empresa JLV Consultoria e um dos mais respeitados jornalistas especializados em automóveis do Brasil. Trabalhou como piloto de testes em várias fábricas e foi diretor de redação da revista Motor3. E-mail: joseluiz@jlvconsultoria.com.br

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