PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 2007: NUEVAS TECNOLOGÍAS

Entre otras cosas, el grupo de investigación utilizó la biónica como ejemplo en el proyecto EcoRacer, en el que, en un tiempo récord, se creó un prototipo que lleva el mismo nombre. Con una técnica de propulsión pionera se hizo un estudio dinámico tanto visual como técnico de la construcción ligera que sentó las bases en lo que respecta al consumo: el rápido EcoRacer, con una velocidad que alcanzaba los 230 km/h, sólo consumía 3,4 litros cada 100 km.

Cuestionario informativo sobre el CO2

Proyecto de información sobre el CO2

El grupo de investigación de Volkswagen pone en marcha una importante plataforma de información

¿Cuál es el porcentaje de emisiones de CO2 generado por el sector del transporte en Europa con el consumo de energías fósiles?. ¿A qué reducción de los gases causantes del efecto invernadero se han comprometido los países industrializados con el Protocolo de Kyoto (2008-2012 respecto a 1990)?. Las superficies terrestres y los océanos generan y absorben gases que causan el efecto invernadero, ¿cómo afecta este equilibrio al clima? Éstas son sólo tres de unas cien preguntas que ha preparado el grupo de investigación de Volkswagen como base para presentar un proyecto de información sobre el CO2. Con este cuestionario, Volkswagen quería mostrar a sus colaboradores que en el debate sobre las emisiones de CO2 los hechos hablan por sí solos.

Los datos contrastados sobre el CO2 que el público conoce son escasos. Por ejemplo, apenas ha trascendido el hecho de que aproximadamente una tercera parte de las emisiones mundiales de los gases de efecto invernadero son causadas por la destrucción de las selvas tropicales. Además, la combustión de recursos energéticos fósiles como el carbón, el petróleo y el gas para generar energía tiene una gran importancia. Dentro de la Unión Europea, el sector del transporte genera una quinta parte de emisiones CO2, de las cuales un 12% procede de la circulación de automóviles.

También es cierto que es posible reducir eficazmente los gases que causan el efecto invernadero desde un punto de vista tecnológico y económico. Sin embargo, las medidas necesarias para conseguir este objetivo son de una envergadura considerable. Es más importante organizar la reducción de los gases causantes del efecto invernadero de la forma más rentable posible. Debería existir un compromiso mundial más amplio que rentabilice todas las opciones económicas para reducir los gases que causan el efecto invernadero.

Desde hace años Volkswagen asume el reto de reducir las emisiones de CO2. En el mercado se pueden ver ejemplos recientes de ello en los motores TSI sobrealimentados y los modelos BlueMotion, con un motor TDI de cuatro cilindros extremadamente económico. Otros puntos clave son la investigación de biocombustibles de segunda generación, con un balance neutro en emisiones de CO2, y el aumento general de la eficacia del vehículo. Concretamente se trata de encontrar un equilibrio ideal de las necesidades en lo que respecta al medio ambiente, la seguridad, el confort, el valor útil y el precio. Con el Polo BlueMotion y el Passat BlueMotion, Volkswagen muestra cómo puede ser este equilibrio. Quien crea que estos dos automóviles son una respuesta a corto plazo de la marca Volkswagen al problema del CO2, está totalmente equivocado, puesto que las versiones BlueMotion del Polo y el Passat son el resultado más novedoso de una estrategia en cuanto a tecnología de propulsión y combustible planificada durante mucho tiempo en la que nunca se dejó de lado el problema del CO2. Por este motivo el concepto BlueMotion se está aplicando en otros modelos, tal y como estaba previsto. Un ejemplo de ello es el coche con más éxito en Europa: el Golf.

El reto del CO2

Posibilidades para reducir las emisiones de CO2

Los motores TSI, TDI, híbridos y eléctricos puros dan buenos resultados

Al considerar medidas que reduzcan el consumo, además de las emisiones, hay que tener en cuenta la producción de combustible. Igualmente se debe investigar qué combinaciones de propulsión y combustible utilizan la energía existente de la forma más eficaz.

Un estudio del grupo de investigación de Volkswagen ha examinado los potenciales de diferentes combinaciones de propulsión y combustible según el nivel de conocimientos actual. Como se pone de manifiesto, los avances actuales en la tecnología diésel y de gasolina muestran mejoras en lo que respecta a las emisiones de CO2 y al ahorro de energía. Como era de esperar, los sistemas eléctricos e híbridos ofrecen muy buenos resultados. Igualmente, los biocombustibles de segunda generación como el SunFuel pueden reducir significativamente las emisiones de los gases causantes del efecto invernadero. Por el contrario, la pila de combustible sólo es recomendable en determinadas condiciones favorables, por lo costosa que resulta la producción de hidrógeno. Volkswagen utiliza datos de este tipo para asegurar un enfoque duradero en su estrategia en cuanto a tecnología de propulsión y combustible.

Estrategia en cuanto a tecnología de propulsión y combustible

El camino hacia el futuro

Las tecnologías del presente coexistirán con las tecnologías del futuro

En las próximas décadas se producirán cambios en el concepto de movilidad individual. No cabe duda de que las tecnologías actuales como TDI, TSI y DSG se mantendrán durante mucho tiempo. Los motores de combustión interna, apoyados en parte por los motores eléctricos, coexistirán con la propulsión totalmente eléctrica y las pilas de combustible. Al final de esta cadena evolutiva se encuentra un único objetivo: la independencia de los recursos fósiles. A grandes rasgos, la estrategia en cuanto a tecnología de propulsión y combustible de Volkswagen es la siguiente:

Como primer paso hacia el camino para conseguir esta independencia, el objetivo es utilizar de la forma más eficaz posible los combustibles fósiles que existen. Volkswagen marca esta fase con vehículos como los modelos BlueMotion, la gama de los económicos motores TDI, los motores TSI con una tecnología única y altamente eficaces, los exitosos vehículos de gas natural (EcoFuel) y toda una gama de modelos que aún dejan margen para soñar en lo que se refiere a automóviles. En poco tiempo, estas tecnologías básicas se perfeccionarán todavía más. Las nuevas propulsiones, como el concepto de motores denominados BlueTDI desarrollado por Volkswagen, entre otros, para su uso en EEUU, ya se encuentran en fase de prototipo. Estos motores cumplirán las leyes de emisión de gases más exigentes del mundo, incluso la llamada Tier2 Bin5 de California, una de las normativas sobre emisiones más estrictas.

El siguiente paso del camino hacia el futuro es la obtención de combustible a partir de materias primas renovables. El SunFuel, procedente de la biomasa y la celulosa de etanol, pertenecen a los biocombustibles de segunda generación. En este caso el centro de atención está en el uso de biomasa con balance neutro en emisiones de CO2, que puede utilizarse para producir estos combustibles sintéticos. Como carburante en los motores diésel convencionales, el SunFuel, puro y de extrema calidad, reduce las emisiones de partículas y el óxido de nitrógeno en un 30%, también en los vehículos antiguos.

Al mismo tiempo, el SunFuel es el detonante de la siguiente etapa en la estrategia en cuanto a tecnología de propulsión y combustible: el uso de motores de combustión interna totalmente nuevos propulsados por combustibles renovables que pueden utilizarse en todo el mundo sin que esto requiera grandes adaptaciones de infraestructura. La clave: a través de la utilización de efectos de homogeneización, el purísimo SunFuel establece las bases para el desarrollo intenso del proceso de combustión diésel y de gasolina hasta alcanzar el Sistema Combinado de Combustión (CCS). El CCS combina el bajo consumo de combustible de un motor diésel, con la calidad de los gases de escape emitidos por un motor de gasolina.

Sin embargo, en el camino hacia el futuro, Volkswagen seguirá investigando y desarrollando todos los tipos de propulsión potenciales en general, y los implantará siempre que sea rentable y técnicamente factible. Entre éstos se encuentra también la propulsión híbrida, presentada por Volkswagen en forma de un prototipo del Touran con una combinación altamente eficaz de un motor TSI, propulsión eléctrica y una caja de cambios de doble embrague (DSG).

Al considerar la pila de combustible, se hace patente la capacidad de innovación de Volkswagen en la investigación de nuevas tecnologías: el grupo de investigación de Volkswagen ha desarrollado una pila de combustible de alta temperatura (HTFC), única en el mundo, que elimina los numerosos inconvenientes de las pilas de combustible de baja temperatura (LTFC) conocidas hasta ahora. La pila de combustible de alta temperatura hará que todo el sistema del coche sea más ligero, compacto, estable y económico. Estos son los criterios decisivos para promover su producción en serie. Sin embargo, el motor eléctrico puro sería el motor ideal del futuro, más que la pila de combustible.

Reducción de la fricción

Menos fricción, menos consumo

Utilizar el potencial de los motores de combustión interna de forma óptima

Una parte nada despreciable de la energía combinada en el combustible es necesaria para vencer la fricción en el mecanismo de propulsión de los motores diésel y de gasolina. En el departamento de investigación y desarrollo se trabaja de forma intensa para reducir las pérdidas de fricción en el pistón, el cilindro, el cigüeñal y la biela, así como en el engranaje de distribución y el mecanismo de distribución por válvulas.

Este trabajo recibirá apoyo de un nuevo proyecto de investigación, especialmente mediante el desarrollo de procesos de cálculo, con los que se pueden hacer descubrimientos que no se podrían alcanzar con los métodos convencionales. La capacidad de pronóstico de estos métodos despiertan un gran interés.

Tanto los métodos en sí como los resultados obtenidos del proyecto se pondrán a disposición de las áreas de desarrollo mediante un proceso de transferencia constante. Un resultado ya implantado en el mercado actual son los motores TSI de 1,4 litros fabricados por Volkswagen. La reducción de la cilindrada y la sobrealimentación consiguen en este caso una clara optimización de las pérdidas de fricción.

Reducción de la fricción

Menos fricción, menos consumo

Utilizar el potencial de los motores de combustión interna de forma óptima

Una parte nada despreciable de la energía combinada en el combustible es necesaria para vencer la fricción en el mecanismo de propulsión de los motores diésel y de gasolina. En el departamento de investigación y desarrollo se trabaja de forma intensa para reducir las pérdidas de fricción en el pistón, el cilindro, el cigüeñal y la biela, así como en el engranaje de distribución y el mecanismo de distribución por válvulas.

Este trabajo recibirá apoyo de un nuevo proyecto de investigación, especialmente mediante el desarrollo de procesos de cálculo, con los que se pueden hacer descubrimientos que no se podrían alcanzar con los métodos convencionales. La capacidad de pronóstico de estos métodos despiertan un gran interés.

Tanto los métodos en sí como los resultados obtenidos del proyecto se pondrán a disposición de las áreas de desarrollo mediante un proceso de transferencia constante. Un resultado ya implantado en el mercado actual son los motores TSI de 1,4 litros fabricados por Volkswagen. La reducción de la cilindrada y la sobrealimentación consiguen en este caso una clara optimización de las pérdidas de fricción.

GCI

El motor de gasolina será tan económico como el diésel

Gracias a las siempre innovadoras tecnologías, los modernos motores TSI y TDI están en constante evolución en lo que respecta a las emisiones de gases de escape, consumo, confort y rendimiento. Sin embargo, aún siguen existiendo características únicas, en lo que respecta al consumo de combustible y de emisiones de gases de escape, en los motores diésel y de gasolina. El diésel destaca por su bajo consumo de combustible, aunque comparativamente supone un coste en el tratamiento posterior de emisiones de gases, especialmente en la reducción de emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) y partículas diesel. En los motores de gasolina las emisiones de gases se controlan en funcionamiento estequiométrico (funcionamiento homogéneo con valor lambda=1) con el probado catalizador de 3 vías. En este caso, el consumo de combustible es mayor que el de un motor diésel a causa de la regulación de la cantidad.

El departamento de investigación de tecnologías de propulsión de Volkswagen trabaja intensamente para disminuir los inconvenientes de estos dos tipos de motores y ampliar más sus ventajas. Para ello se desarrolla un proceso de combustión a partir de la combinación del motor de gasolina y diésel. El novedoso proceso de ignición por compresión de carga homogénea GCI (denominado también Homogeneous Charge Compression Ignition, HCCI) es un paso adelante que permite unir ambos conceptos de motores. El proceso de combustión GCI presentado utiliza un motor de gasolina parecido a los motores de serie y la gasolina convencional. Técnicamente representa un avance entre los motores TSI actuales y el Sistema Combinado de Combustión (CCS) que forma aún claramente parte del futuro.

En la ignición por compresión de carga homogénea del proceso de combustión GCI, como su nombre ya indica, una mezcla casi homogénea de aire, combustible y una gran cantidad de gas de escape se compacta en la fase de compresión y genera una autoignición controlada. La combustión no empieza con las chispas de encendido en la bujía, como ocurre en los motores de gasolina tradicionales, sino que comienza casi de forma homogénea en toda la cámara de combustión. No se forma ningún frente de llamas caliente que se propaga por la cámara de combustión, sino que la mezcla se quema casi instantáneamente en toda la cámara de combustión.

La combustión GCI puede reducir los conocidos fenómenos de golpeteo en los motores de gasolina, no causa ningún daño a los componentes del motor y controla especialmente el inicio y el ciclo de combustión.

Las principales ventajas del proceso de combustión GCI son su alto rendimiento y un nivel de emisiones NOx extremadamente bajo . En comparación con un motor de gasolina tradicional se produce un aumento del rendimiento en carga baja por un funcionamiento sobrestequiométrico (funcionamiento homogéneo con valor lambda >1) y con ello el funcionamiento se reduce en gran medida. Además, el proceso de combustión se parece al ciclo de Otto por la rápida combustión que desarrolla. (El ciclo de Otto describe teóricamente el recorrido del proceso ideal en el motor de gasolina. La denominación se fundamenta en que el suministro térmico se realiza a un volumen constante).

La mezcla de carga, con una gran cantidad de gases de escape, tiene un efecto positivo en la formación de óxido de nitrógeno. Los gases de escape que no se utilizan en la combustión absorben el calor emitido durante la reacción. A continuación la temperatura de combustión puede mantenerse por debajo del nivel necesario para la formación térmica de óxido de nitrógeno. Las emisiones de NOx se reducen drásticamente en comparación con los procesos de combustión conocidos hasta ahora. Igualmente, se emiten bajos niveles de CO2, gracias a la composición de la mezcla por encima de la relación estequiométrica. Las emisiones de humo están por debajo de los límites detectables a causa de la mezcla homogénea.

Por consiguiente, con este proceso de combustión es posible conseguir un bajo consumo de combustible sin que esto suponga un coste para tratar posteriormente los gases de escape. Aparte de las ventajas mencionadas, el proceso de combustión GCI también plantea desafíos. La ignición por compresión de carga homogénea se caracteriza por su elevada complejidad. Puesto que no hay una chispa de encendido para iniciar la combustión GCI, se debe ajustar de manera exacta la mezcla del cilindro (cantidades de aire, combustible y gases de escape) así como el estado termodinámico de esta mezcla dentro del cilindro en el punto de autoignición. El punto de autoignición y la combustión, que dependen de más parámetros, son en parte muy sensibles a pequeñas modificaciones de las magnitudes de ajuste, lo que dificulta claramente su regulación y plantea un gran reto para el funcionamiento dinámico.

Actualmente el funcionamiento del proceso de combustión GCI aún está limitado por el margen de carga y el régimen de revoluciones. Sin embargo, este proceso se puede integrar en los conceptos de motores existentes para utilizar el potencial de las emisiones y del consumo de combustible: de esta forma surge un motor GCI en funcionamiento convencional con motor de gasolina. La potencia requerida por el conductor en carga baja (velocidades entre 40 y 100 km/h) corresponde al funcionamiento en modo GCI, de esta forma el motor cambia al modo GCI sin que el conductor lo note y así se puede utilizar el potencial ofrecido por las emisiones y de consumo combustible. Cuando se alcanza un régimen alto de revoluciones, el motor pasa a funcionar de nuevo con el motor de gasolina convencional.

Para poder conseguir las grandes cantidades de gases de escape (del 40 al 70%) necesarias para la mezcla de carga en funcionamiento GCI se añadió un motor de serie FSI que permite un mecanismo de distribución por válvulas parcialmente variable. El grupo de investigación utiliza para ello el conocido y preferido sistema de válvulas con dos fases AVS. No es necesario realizar modificaciones en el motor ni utilizar sensores adicionales. Para instalar un motor del tipo GCI en el vehículo es necesaria una nueva gestión especial del motor.

SGI

Inyección directa de gasolina y sistema de sobrealimentación (SGI)

El camino hacia el uso de recursos sostenibles en el motor de combustión interna

Los motores TSI de Volkswagen ofrecen el potencial de la inyección directa de gasolina combinado con un sistema de sobrealimentación. En general, el desarrollo de nuevos procesos de combustión en los motores de gasolina es muy importante para reducir el consumo de combustible y las emisiones contaminantes. En un futuro cercano la combinación de inyección directa de gasolina y el sistema de sobrealimentación se utilizará en la mayoría de los coches nuevos de Europa.

Detrás de esta tendencia técnica está el esfuerzo por sustituir los motores de succión de gran volumen por motores más pequeños y económicos con sobrealimentación sin renunciar al par motor y a la potencia. Con la posible reducción de la cilindrada en los motores sobrealimentados se consigue reducir la pérdida de fricción y de peso. Para ello, la clave está en el funcionamiento de una amplia gama de perfiles de conducción con características adecuadas en cuanto a rendimiento. En este sentido el grupo Volkswagen se ha situado en la vanguardia con los conceptos TFSI y TSI.

En el centro de los actuales avances en los procesos de combustión está el proceso de combustión focalizado y su combinación con la sobrealimentación. En contraposición al proceso de combustión guiado por aire/pared que se conoce hasta hoy, en los que el inyector está en posición transversal y el movimiento de la carga está controlado, en un proceso de combustión por inyección la formación de la mezcla se consigue sólo con las características de pulverización del inyector ubicado en la parte superior central de la cámara de combustión. Esto permite un funcionamiento al ralentí sumamente estable con una carga estratificada en el campo de carga parcial.

El cumplimiento de la legislación actual y futura sobre gases de escape representa otro reto. Al funcionar en ralentí, las altas emisiones de óxido de nitrógeno requieren un tratamiento posterior de los gases de escape que implica un coste. Para evitar estas emisiones dentro del motor se propone un reciclaje de gases de escape externo en el proceso de combustión focalizado. Con la introducción de los gases de escape externos en la cámara de combustión se reduce la temperatura de combustión y la formación de óxido de nitrógeno.

La inyección directa de gasolina combinada con la sobrealimentación abre un nuevo camino para reducir las emisiones de CO2. En comparación con los motores que actualmente se ofrecen de serie, es posible reducir el consumo hasta un 20%.

CCS

El procedimiento CCS alberga el potencial de una nueva era en motores

¿Lo mejor del mundo de los coches de gasolina y diesel en un mismo motor? Suena a ilusión y a revolución, pero es factible: Volkswagen trabaja de forma intensiva en la prueba experimental de un motor de este tipo, que podría hacerse realidad en la próxima década. El nombre de esta nueva tecnología es CCS. Es la abreviatura de «Combined Combustion System» (sistema combinado de combustión) y también es sinónimo del motor del futuro. Ya se puede probar en prototipos del modelo Touran.

Con la tecnología CCS, la irrupción definitiva la constituye el innovador procedimiento de creación de la mezcla, en el que de hecho se fusionan principios de la inyección directa de gasolina (TSI) y de diesel (TDI). Con esta nueva tecnología, Volkswagen aprovecha la amplia experiencia con la que cuenta en estos dos ámbitos y une sus puntos fuertes. En el procedimiento CCS, con el motor de gasolina se consigue una mezcla homogénea de aire y combustible y un nivel de emisiones bajo, mientras que el motor diesel contribuye con el autoencendido y el bajo consumo.

El procedimiento CCS se encuentra en un punto medio entre el ciclo diesel y el ciclo Otto. Con el motor CCS, en el funcionamiento homogéneo la inyección se inicia mientras el pistón se desplaza hacia arriba y el aire se comprime. Mediante los inyectores common rail del motor diesel, la inyección se puede distribuir en diferentes tiempos y dosificarla de forma precisa.

Mientras el pistón se sigue desplazando hacia arriba, el combustible y el aire se comprimen y se calientan – el combustible se evapora, y se forma una mezcla ampliamente homogénea, comparable a la del motor TSI. En el funcionamiento homogéneo, la combustión se crea lo antes posible después del punto muerto superior sin que se necesite ninguna chispa externa (de forma análoga al diesel). En teoría, la mezcla se enciende al mismo tiempo en una infinidad de lugares. Gracias a la combustión casi homogénea cercana al punto muerto superior se consigue un nivel bajo de emisiones así como un consumo mejorado respecto al TDI, que ya era un logro en cuanto a ahorro de combustible.

El motor CCS funciona con un elevado índice de recirculación de los gases de escape (índice EGR- Exhaust Gas Recirculation). Los gases de escape retornados, sin oxígeno, ofrecen varias aportaciones positivas. Para conseguirlo, se asegura que la combustión no se produzca demasiado pronto y que no se alcancen temperaturas demasiado elevadas o ésteres de calor que generarían óxido de nitrógeno. Además, en el procedimiento CCS, con su combustión uniforme, prácticamente no se deja ninguna zona con una mezcla grasa en la zona de combustión. Por ello, apenas se crea hollín (contrariamente al diesel), que es el defecto principal de los índices EGR elevados.

Un primer motor de investigación sobre la base de un TDI de dos litros, montado en el prototipo del Touran, ya ahorra, con el uso de un combustible optimizado, un cinco por ciento de combustible en la fase inicial actual de desarrollo, en comparación con un diesel convencional, y al mismo tiempo reduce las emisiones de NOx y de hollín de forma significativa.

El requisito básico para la implementación completa del procedimiento de combustión CCS son los nuevos combustibles a medida, como el SynFuel y el SunFuel, que ayudan a conseguir una combustión homogénea. El SynFuel se obtiene de forma sintética a partir del gas natural, y el SunFuel a partir de la biomasa. Ninguno de los dos contiene azufre ni perfumes, lo cual reduce drásticamente las emisiones brutas. En la fase de diseño, dentro de unos determinados límites, se puede determinar libremente la composición y, por ende, sus propiedades, especialmente las temperaturas de ebullición y el índice de ceteno, y en la fase de producción se puede reproducir todo ello de forma segura con una alta calidad. Ambos tipos de combustibles son ideales para su uso en el motor CCS.

Pila de combustible de alta temperatura

La pila de combustible de alta temperatura aparece en escena

El sistema de pila de combustible de Volkswagen es más pequeño, más eficiente y más económico

El departamento de investigación de Volkswagen ha desarrollado una pila de combustible de alta temperatura (HTFC) que es única en el mundo en este formato. Elimina muchos de los inconvenientes de las pilas de combustible de baja temperatura (LTFC) conocidas hasta el momento. Una nueva membrana de alta temperatura y unos electrodos diseñados especialmente para esta membrana permitirán la creación de sistemas de pilas de combustible para automóviles mucho más compactos, ventajosos y eficientes. Con ello, la irrupción de este tipo de impulsión ha dado un nuevo paso.

La membrana de alta temperatura puede «conducirse» en combinación con los nuevos electrodos consiguiendo el mismo rendimiento en un rango de temperaturas de hasta 160 grados. Para el accionamiento del vehículo se ha previsto una temperatura de funcionamiento media de 120°C. Y todo ello sin ninguna humidificación adicional. Por ello es suficiente utilizar un sistema de refrigeración y una gestión del agua mucho más sencillos en comparación con el LTFC. De este modo se consigue una reducción clara de la necesidad de espacio, el peso y los costes.

Motor eléctrico en lugar del motor de combustión: la pila de combustible se alimenta a través del depósito de hidrógeno y una entrada de aire externa. La pila de combustible suministra la energía eléctrica creada (la potencia) mediante un transformador y un convertidor de la red eléctrica a uno o varios motores eléctricos. De este modo, el coche casi no hace ruido, y en cualquier caso funciona sin ningún tipo de emisión.

CARmäleon

El final del suplicio de elegir

Los conductores podrán modificar ellos mismos por completo el rendimiento de su automóvil

¿Dos vehículos en uno? ¿Uno con un mecanismo de avance dinámicamente rígido, dirección dura, sonido intenso y asientos deportivos; y el otro, un cómodo cruiser con una dirección suave y asientos para trayectos largos? ¡Es factible! Con el CARmäleon.

En los últimos años, el uso de sistemas electrónicos y su conexión con la mecánica del automóvil ha aumentado de forma significativa. Esto es algo que expresa a la perfección el término mecatrónica. Este concepto encarna la simbiosis entre los sistemas electrónicos y mecánicos, controlados mediante ordenadores muy rápidos. Esta alianza ofrece el potencial de individualizar los vehículos mediante el software y de presentar propiedades completamente diferentes en un mismo automóvil. Y permite hacerlo mediante parámetros como la servodirección electromecánica, el engranaje de acoplamiento doble DSG, amortiguadores regulados electrónicamente o la tracción a las cuatro ruedas 4MOTION.

Los amortiguadores y tracción a las cuatro ruedas influyen también en las características de la conducción, igual que la característica del motor y de la transmisión. El conductor percibe claramente estas diferencias. Y aún hay más: mediante las interfases con el vehículo – asientos, volante, pedales – se obtiene un amplio espectro de individualización. Incluso la acústica y el ambiente interior se pueden variar. Un reajuste integral de todos los sistemas puede cambiar las propiedades del vehículo considerablemente. El CARmäleon construido por el departamento de investigación del grupo ofrece precisamente esta posibilidad; con él se pueden experimentar dos configuraciones en un mismo vehículo. Conmutando el DSG de D a S, se obtiene una sensación de conducción completamente diferente. Dinámica o relajante – con el CARmäleon es el conductor quien decide.

A modo de ejemplo, esto lo refleja la característica deportiva: en cuanto la palanca de selección del DSG se mueve hacia el nivel S, no sólo cambia la transmisión para pasar a ser más dinámica, sino también el tacto del pedal del acelerador y del freno, así como el motor. El prototipo, un Passat Variant V6 FSI, reacciona de forma más ágil a las exigencias de potencia del conductor. Y no sólo eso: también cambia el par de dirección de la servodirección electromecánica; se vuelve «más dura» y, de forma análoga al carácter de un coche deportivo, requiere más esfuerzo. De forma paralela, cambia el sonido del motor V6: mediante un procesador de sonido que consulta las revoluciones del motor mediante un CAN-Bus se vuelve a mezclar el sonido: Por dentro ahora suena como un V8, y por fuera mantiene el sonido del V6. Con el nivel de transmisión S cambia también la configuración de los nuevos asientos: los laterales se elevan, las superficies del asiento descienden y el asiento es más duro; de este modo pasan de ser asientos confort a asientos deportivos.

HORST

Dinámica de conducción a la carta

El Handling Online Research and Simulation Tool revoluciona el trabajo de desarrollo

Ahora los coches son más seguros y dinámicos que nunca. Esto es debido, entre otras cosas, a una multitud de sistemas de regulación del mecanismo de traslación y a los sistemas de asistencia al conductor. Pero especialmente los sistemas de dinámica de la conducción exigen cada vez más un control centralizado, dado que la complejidad de la regulación aumenta enormemente. El departamento de investigación del grupo ha equipado un sedán modificado con la mayor cantidad posible de actores activos y un regulador integral de la dinámica del vehículo, cuya misión es regular de forma integral todos los componentes activos en cada situación de conducción y de este modo asegurar un funcionamiento coordinado. El resultado se denomina HORST (Handling Online Research and Simulation Tool); bajo este nombre se oculta una máquina que hace posible la dinámica transversal en el sentido más estricto del término.

Las modificaciones abarcan una dirección delantera activa, la realización de una dirección trasera, la integración de estabilizadores hidráulicos, así como el control electrohidráulico de los frenos. Con estos actores puede modificarse las características del coche como se desee a través del software. El conductor, de este modo, obtiene un vehículo que se ajusta a la medida de sus expectativas. Y esto se traduce en una dinámica de conducción a la carta. Desde coches deportivos pequeños y ágiles a cómodos sedans – el ancho de banda de los caracteres realizables es enorme.

Con ello, aún falta mucho para conocer los límites de este soporte de pruebas, porque el HORST también puede simular vehículos virtuales. La dinámica de conducción de los nuevos conceptos de ejes, nuevas configuraciones de automóviles y prototipos enteros pueden pronosticarse en el ordenador y a continuación probarse y valorarse con el HORST. Además, con el HORST se estudian y se prueban nuevos sistemas de regulación de la dinámica de la conducción. Aparte de la mejora de los sistemas tan popularizados como el ABS y el ESP, pueden seguir explorándose los sistemas de dinámica de conducción del futuro: la combinación de estabilizadores activos, una dirección trasera y una dirección delantera activa es algo que hasta ahora no ha podido conseguir ningún fabricante de automóviles. Con el HORST, esta combinación puede conducirse y por lo tanto probarse por primera vez.

Gracias a sus amplias posibilidades de influir en la dinámica de la conducción, el HORST se ha convertido, para los equipos de investigación de los fabricantes, en una importante ayuda para el diseño y la realización de sus ideas más novedosas.

Protección antideslumbrante adaptable

La supresión de los parasoles

Cristales que se oscurecen en el momento oportuno asumen la función de los parasoles

Todos los conductores conocen esta situación: el sol está tan bajo que, a pesar de regular los parasoles, el sol les deslumbra e impide una buena visión. Y esto puede tener consecuencias peligrosas. Así pues, debemos mejorar la funcionalidad de los parasoles convencionales. Objetivo: optimización de la protección contra el sol limitando al mínimo el campo visual. Con este trasfondo, el departamento de investigación del grupo ha reinventado los «parasoles». Este sistema – una protección contra el sol que se adapta a cada situación – utiliza la electrónica. En este caso ya no se necesitan los parasoles convencionales. Son los cristales, de hecho, los que se convierten en parasoles.

El sistema es visionario: basándose en los datos que proporciona un sensor sobre la posición del sol y la posición de los ojos del conductor, se calcula el punto de penetración del sol en el cristal frontal. Y es precisamente esta zona del cristal la que se oscurece. En las curvas, el «punto» oscurecido se mueve sobre el parabrisas y tapa el sol en el ángulo de visión del conductor. En un desarrollo posterior de esta «transparencia conmutable», se puede pensar en su uso en todos los cristales, de forma que también se podría minimizar de forma efectiva el deslumbramiento de los ocupantes provocado por los vehículos que vienen de frente o los reflejos de luz sobre el asfalto mojado.

En general, con la automatización de la protección antideslumbramiento se obtiene un aumento del confort y la seguridad. Otro aspecto es la optimización del espacio, porque incluso los vehículos planos, como los deportivos tipo roadster, por ejemplo, obtienen una protección antideslumbramiento óptima y conforme a todos los requisitos legales. Para los diseñadores de interiores también se abren perspectivas totalmente nuevas.

AKTIV I

El desarrollo del seguimiento automático del carril / IQF

AKTIV: Tecnologías colaboradoras y adaptables para el tráfico inteligente

AKTIV es la sigla de «Adaptive und kooperative Technologien für den intelligenten Verkehr» («tecnologías colaboradoras y adaptables para el tráfico inteligente»). 28 socios participan en esta iniciativa alemana de investigación – fabricantes y proveedores de automóviles, empresas de electrónica, telecomunicaciones y software, así como institutos de investigación. Con el objetivo de hacer que el tráfico del futuro sea más seguro y fluido, los socios desarrollan conjuntamente, en un trabajo de investigación que durará cuatro años y acabará a mediados de 2010, nuevos sistemas de asistencia al conductor, tecnologías de la información y soluciones para una gestión eficiente del tráfico y para la comunicación entre vehículos y entre el vehículo y la infraestructura.

Los puntos clave de la iniciativa de investigación AKTIV se trabajan en tres proyectos. Los dos proyectos principales lo forman los «Sistemas de asistencia / Seguridad activa» (AS) y la «Gestión del tráfico» (VM). Aparte de estos temas clave, también encontramos el proyecto «Cooperative Cars» (CoCar). AKTIV se basa en iniciativas de investigación nacionales, como INVENT y los resultados de numeroso proyectos de investigación europeos (por ejemplo, PROMETHEUS, LACOS, PROTECTOR y SAVE-U).

El AS, con un volumen de inversiones de 37,5 millones de euros, es el proyecto más grande de la iniciativa de investigación. Está patrocinado con 15 millones de euros por el Ministerio Federal de Economía. En este proyecto se investigan los siguientes temas:

En este marco Volkswagen investiga, entre otras cosas, la conducción transversal integrada.

La IQF al detalle:

Los errores a la hora de mantenerse en el carril, es decir, desviarse del carril propio, son actualmente la causa más frecuente de accidentes con daños personales. En el futuro, la denominada conducción transversal integrada debería mejorar la situación. El asistente que el departamento de investigación del Grupo Volkswagen desarrollará, y que realizará un trabajo continuo de previsión, ayudará al conductor a mantenerse en el carril en todo el rango de velocidades permitidas en las carreteras bien construidas. Considerando los objetos del entorno, el asistente de conducción transversal también también actúa en atascos o en tramos estrechos con obras.

La base de este seguimiento del carril es un sólido y potente registro del entorno. No importa cuáles sean las condiciones de la vía y cómo se conduzca: el IQF siempre está informado de la mejor manera sobre el trazado de la carretera, el desarrollo del carril y los otros vehículos. La fuente de datos más importante son las imágenes de vídeo; a ello contribuyen las tarjetas digitales y la determinación de la posición así como datos de los sensores dirigidos hacia atrás y hacia los lados. Sobre la base de esta completa información, la conducción transversal puede reaccionar de forma dinámica y ajustar el grado de ayuda a la atención del conductor y a la calidad del reconocimiento del entorno.

AKTIV II

El desarrollo de un piloto para obras

Ayuda al conductor para evitar los atascos

Sólo en las autopistas alemanas se registran cada día una media de 700 kilómetros de atascos. Las obras son la causa principal, provocando casi la mitad de los mismos. En el futuro se ha pronosticado un nuevo aumento del volumen de tráfico, especialmente de camiones y del tráfico por autopista. El mantenimiento de las carreteras interurbanas requerirá más obras, de forma que los problemas de tráfico en estos tramos aumentarán considerablemente. La capacidad real de la red de carreteras se verá determinada cada vez más por la capacidad de las obras de absorber el tráfico.

Aparte de una gestión efectiva de las obras y de una influencia colectiva adecuada sobre el tráfico, un comportamiento de conducción individualizado para el vehículo y optimizado según el tráfico representa un planteamiento adecuado para mejorar la situación. El comportamiento del tráfico mejorará gracias a la información dirigida al conductor y será más eficiente gracias a un sistema optimizado de asistencia al conductor. La efectividad básica de una conducción optimizada según el tráfico respecto a la estabilización del flujo de circulación, el aumento de la capacidad del tráfico y la reducción de atascos y tiempos de desplazamiento ya se demostró en el proyecto de investigación INVENT VM2010.

Por ello, Volkswagen se ha implicado en el proyecto de investigación actual AKTIV VM (véase también el capítulo AKTIV I), entre otras cosas con el proyecto «piloto de obras» como implementación concreta para una conducción optimizada del tráfico en estos entornos. En el punto central de la misión del piloto de obras se encuentra el uso de información adicional, como el número y la anchura de los carriles, las velocidades y la densidad del tráfico. Estos parámetros se utilizan para ajustar la regulación de la distancia de acuerdo con la situación y optimizándola según el tráfico. Para ello se dispone de tecnologías con las que los vehículos pueden intercambiar los datos registrados a nivel local con otros vehículos y con la central de tráfico. El potencial es enorme: a parte de ganar en seguridad, las obras en las autopistas pueden aceptar una mayor capacidad de tráfico en toda la magnitud de un tramo de desviación. De este modo se evitan atascos, se reducen los tiempos de los desplazamientos y finalmente se reducen las emisiones de CO2.

Vehículo experimental HMI

La herramienta Human Machine Interface Tool reduce los tiempos de desarrollo

Desarrollo conceptual y prueba de sistemas de asistencia al conductor

Con el nuevo vehículo de pruebas HMI (HMI = Human Machine Interface / interfase hombre-máquina) las ideas del departamento de investigación de Volkswagen para los interfaces de mando de los sistemas de asistencia pueden llevarse a cabo de forma más rápida y favorable. Gracias al vehículo de pruebas, además, se dispone de más tiempo para probar las interfaces en terrenos de pruebas y en el tráfico por carretera. Además, el trabajo de los desarrolladores de sistemas y de los grupos del proyecto puede sincronizarse de forma más efectiva para el desarrollo de interfaces hombre-máquina. El proceso del desarrollo de la técnica no se ve afectado, dado que los asistentes en funcionamiento se pueden utilizar, pero no es obligatorio hacerlo.

Mediante los componentes HMI, de concepción flexible, el vehículo de pruebas puede utilizarse como «puerta de entrada» para la simulación de diferentes ideas para la comunicación conductor-vehículo.

Las unidades del visor del vehículo de pruebas HMI son:

– Señales de información en el volante, el pedal del acelerador y el tirón de frenado (impulsor activo).

La técnica de medición del coche de prueba HMI:

– grabaciones de vídeo, sensor LDW y ACC (Lane Departure Warning y Active Cruise Control).

– Registro selectivo de los datos en las acciones de mando mediante sensores analógicos/digitales.

– Registros de voz.

– Posibilidades de registro de biodatos (pulso,

conductancia de la piel).

– Análisis del movimiento de los ojos.

Los ámbitos de aplicación del coche de pruebas:

Asistente en intersecciones

El sistema de aviso se activa en giros en calles con prioridad y semáforos.

Las intersecciones son puntos esenciales de accidentes en el tráfico interurbano. Muchos accidentes se producen debido a distracciones o cálculos erróneos de la velocidad o la distancia respecto a los otros usuarios de la vía pública. A menudo, cuando no se respetan los semáforos o las señales de stop, se producen accidentes muy graves. Una información oportuna al conductor en situaciones de riesgo potencial puede aumentar de forma significativa la seguridad en las intersecciones. En el marco del proyecto de investigación InterSafe, fomentado por la Unión Europea, se ha desarrollado un sistema de asistencia que ayuda al conductor en las zonas de intersección.

Como demostración de las posibilidades relativas a la información y sistema de advertencia, se describen en la plataforma de pruebas las siguientes funciones:

Al realizar la función «Asistente en giros a la izquierda», el sistema reconoce que el conductor quiere girar y registra la situación con ayuda de una cámara y sensores láser. Si debido al tráfico en dirección contraria detecta algún riesgo, se lo muestra al conductor por medio de una indicación especial de riesgo en el cuadro de mandos. La flecha del intermitente se ilumina en rojo y advierte así del peligro. En los casos más críticos, emite además una señal acústica.

El «Asistente en vías con prioridad» ayuda al conductor en las proximidades de una intersección con una calle con prioridad. Al acercarse a la intersección, se visualiza primero la actual regulación del tráfico en el cuadro de mandos. En cuanto los sensores instalados en el automóvil reconocen que el vehículo se acerca a la intersección a gran velocidad a pesar de que existe tráfico transversal, se emite, como anteriormente, una advertencia gradual: en primer lugar, se produce una visualización del riesgo. Si el conductor no reacciona, suena además una señal acústica.

En la función «Asistente en semáforos» se transmite la secuencia del semáforo al vehículo por radio. Se muestra al conductor la velocidad óptima permitida, de manera que pueda cruzar la intersección con el semáforo en verde. Si el sistema detecta que la velocidad es muy alta y que no es probable una parada a tiempo en el semáforo, activa una señal acústica. El sistema de asistencia calcula el momento de inicio de la señal de forma que el conductor aún tenga tiempo de frenar de forma oportuna. En cualquier caso, en las tres funciones de asistencia, el conductor siempre conserva la responsabilidad de su vehículo.

Cámara estereoscópica

«Los coches que ven» aumentan la seguridad y el confort del viaje.

La percepción adecuada del entorno es de vital importancia en los sistemas de asistencia al conductor para poder reaccionar de forma adecuada y advertir al conductor, con independencia de la situación de viaje en la que se encuentre. Por este motivo, se han analizado e incorporado diferentes sensores para la supervisión de la periferia del vehículo en el proyecto de investigación del Grupo Volkswagen. Con respecto a la orientación visual de las personas, los sensores de video que registran la imagen resultan de especial interés. Para esto, se cuenta entre otros con las cámaras estereoscópicas colocadas en la parte delantera.

Basándose en estos sistemas de cámaras, en el futuro se podrán ofrecer al conductor numerosas funciones inteligentes de seguridad y confort. Y es más: con la ayuda de las cámaras estereoscópicas se pueden medir con mucha precisión tanto los objetos en la periferia del vehículo como el estado del tráfico. Para ello, se observa la secuencia del recorrido del vehículo con dos cámaras simultáneamente. El principio de medición se inspira así en el sistema visual humano: como las dos cámaras se encuentran dispuestas una junto a otra, captan imágenes ligeramente diferentes. Por ello, los objetos individuales muestran, con independencia de la distancia, una diferencia en el alineamiento de las imágenes. Cuanto más cerca esté el objeto, mayor es la diferencia de alineación. Tomando esta información de base, se puede generar una descripción tridimensional muy precisa del entorno y medir con exactitud la posición relativa de cada objeto. Al mismo tiempo, permite determinar la posición y el trazado de la señalización de la calzada o de la acera. Gracias a esta tecnología, se pueden desarrollar sistemas de asistencia inteligente para situaciones complejas como, por ejemplo, las zonas urbanas.

KIDsCAR

Automóviles optimizados para familias con hijos.

Audi Q7 y Volkswagen Touran con sistemas adaptados para niños.

La movilidad con niños es el tema central del proyecto de investigación «KIDsCAR». El objetivo de este proyecto es que los viajes con niños en recorridos de largo trayecto resulten más cómodos. Dentro del marco de análisis de estado real, investigaciones y encuestas a clientes, se ha desarrollado un perfil de demandas, que es el responsable decisivo para la consecución de estas ideas y que explica las necesidades que son de relevancia para niños y padres.

Por tanto, siguiendo los deseos de los clientes, se han creado las siguientes ideas para niños en edad de 0-7 años.

En las ideas halladas en relación a los temas esbozados han participados diferentes campos interdisciplinares dentro del Grupo. Por ejemplo, en la Ciudad del Automóvil, AutoStadt. Allí se llevó a cabo en las guarderías internas del Grupo un taller en la «Ciudad del Automóvil» con el tema «Los niños, diseñadores del interior del vehículo». Volkswagen trabajó conjuntamente con la única Escuela Superior de Diseño de materiales didácticos y lúdicos en Europa (Burg Giebichenstein / Halle a. d. Saale). Allí se concibieron ideas para el desarrollo de juguetes aptos para niños y automóviles.

Además, KID…CAR ha estudiado esa pregunta que los mayores conocen tan bien: «¿Y cuándo vamos a llegar?». El motivo de esta pregunta está condicionado a la investigación, entre otros, de la reducción de la percepción del tiempo y del fuerte afán de movimiento de los niños de primaria e infantil, sobre todo. Especialmente para esta franja de edad, se creó un sistema de navegación para niños con una presentación de la ruta del viaje apta para este público. Este programa contiene avances audiovisuales que presentan los monumentos de forma adaptada para niños. La presentación de la ruta de viaje se realiza buscando siempre una fácil comprensión en una de las partes. El tiempo del viaje se muestra a los niños en lo que se llama un «gusano temporal», que «va devorando» el recorrido del viaje. Los puntos destacables mostrados simbólicamente en uno de los lados sirven a los niños continuamente de orientación. Existe un amigo virtual, que acompaña a los niños durante el viaje y que les proporciona juego, entretenimiento y diversión. Avisa de las pausas en el viaje y anima a los niños a realizar leves ejercicios de movimiento en sus asientos para niños.

A la hora de dormir, el acompañante también se cansa y cierra los ojos junto con los niños -el sistema pasa entonces a modo stand-by. El sistema de navegación para niños tiene valor pedagógico y ninguna duración establecida -un programa autónomo de entretenimiento para los niños.

Las transformaciones derivadas de estas ideas se integraron en dos vehículos: el Touran de Volkswagen y el Audi Q7.

Los detalles del Touran:

En gran parte de las ideas se apreció que existían soluciones que eran susceptibles de ser añadidas al equipamiento. Por tanto, siempre es posible realizar el equipamiento del vehículo para adaptarlo a los niños, así como volver al equipamiento inicial con facilidad.

Un Mundo Conectado I

Comunicación Coche a X: Automóviles conectados para un mundo conectado.

Un automóvil que se comunica optimiza seguridad y confort.

Hace tiempo que la sociedad del siglo XXI se desarrolla para convertirse en un mundo en el que uno puede estar «online» en caso de necesidad siempre y en todo lugar. Cada día es cada vez más evidente que todos los objetos cotidianos están ligados a Internet y que pueden comunicarse con su entorno. En este escenario se integrarán cada vez más los automóviles, con el fin de intercambiar datos entre ellos y con la interfaz de la infraestructura del tráfico, así como con la web. Así, los vehículos se comunicarán tanto con el conductor como con el ordenador de casa o bien -si así lo desea el conductor- con el taller.

Esta comunicación entre el automóvil y los más diversos sectores puede resumir el concepto de Comunicación Coche a X. La Comunicación Coche a X, con la tecnología básica fundamental, hará que se produzcan avances en nuevos campos de aplicación. El proyecto de investigación del Grupo Volkswagen está participando de forma decisiva en la investigación y el desarrollo de la Comunicación Coche a X junto con otros socios de la industria automovilística.

Mayor seguridad gracias a la Comunicación Coche a X: El conductor será avisado a tiempo de posibles riesgos, con lo que aumentará la posibilidad de reaccionar de la forma más adecuada. Esto es así incluso si el riesgo se encuentra tras una curva u oculto por el tráfico que le precede. Si por ejemplo, un vehículo frena de forma brusca a causa de un accidente o él mismo se ve envuelto en uno, manda esta información en fracciones de segundo al vehículo que le sigue. De esta forma, pueden evitarse muchas colisiones.

Otro ejemplo: Si las ruedas derrapan y además se conectan los faros y limpiaparabrisas, el sistema del automóvil reconoce gracias a estos parámetros una calzada resbaladiza. En estas situaciones, los sistemas de regulación y los sensores del vehículo (ABS, ESP, sensor de temperatura/lluvia o el radar) proporcionan valiosa información que puede ser intercambiada desde los vehículos. Las informaciones relevantes de seguridad se muestran al conductor en cuestión de segundos, de manera que éste cuente con un tiempo precioso para poder reaccionar conforme a la situación.

Mejor eficacia en tráfico mediante la Comunicación Coche a X: Hasta ahora, sólo se encuentra a disposición del conductor la información del tráfico en autopistas que éste recibe a través del TMC (canal de mensajes de tráfico) con una media de 25 minutos de retraso. En el futuro, las informaciones viales relevantes se transmitirán a los vehículos de forma mucho más rápida gracias a la Comunicación Coche a X. Se podrá mejorar de forma evidente el flujo del tráfico en las calzadas, haciendo que se transmita la información relevante sobre embotellamientos, obras y desviaciones de forma inmediata a los vehículos afectados. Asimismo, se optimizará la planificación de rutas por medio del sistema de navegación. Cada automovilista también tendrá a su disposición información propia, sobre su ubicación en el tráfico en áreas urbanas, incluyendo la ocupación de aparcamientos.

Otras posibilidades de utilización son, por ejemplo, los telediagnósticos u otras prestaciones de servicios de información mediante Internet. Con esto, en caso de avería, el conductor puede a petición solicitar un telediagnóstico del fabricante. Asimismo, el conductor dispone de un acceso a Internet, mediante el cual puede, por ejemplo, reservar y abonar una plaza de aparcamiento o un hotel en las proximidades de su lugar de destino. El proyecto de investigación del Grupo Volkswagen trabaja para que el conductor disponga durante el viaje de avisos de circulación a tiempo real e información sobre la ruta desde Internet; obviamente con una presentación adecuada a la situación del viaje. Para ello, se asociarán fotografías por satélite tridimensionales (por ejemplo, Google Earth) con información procedente de mapas y datos del estado de las carreteras (atascos, obras, etc.). La conexión del automóvil con el ordenador de casa ofrece otras ventajas al usuario. La planificación del viaje en el ordenador de casa y la posterior transmisión de datos al vehículo hace que se simplifique significativamente el manejo del sistema de navegación, y además se obtienen nuevas posibilidades en la elección de la ruta de viaje.

El proyecto de investigación del Grupo Volkswagen colabora desde hace tiempo con éxito con las mejores universidades en el campo del desarrollo electrónico. En esto, una de las mayores ventajas es la posibilidad de trasladar los conocimientos científicos relacionados con la utilidad para el usuario directamente a los prototipos.

Para poder ofrecer en el futuro nuevos productos en estos campos de aplicación, el Grupo Volkswagen trabaja para la implantación de la Comunicación Coche a X, tanto en las soluciones de carácter técnico como en las referentes a la economía de mercado.

Algunos componentes importantes para realizar esta tarea son la colaboración con el consorcio Comunicación Coche-a-Coche y la participación en proyectos de desarrollo como Network On Wheels (NOW), COMeSafety y AKTIV CoCar así como el compromiso en el proyecto con intención de ser implantado «SIM-TD» (Movilidad inteligente más segura -zona de prueba Alemania). Éste último sirve para alcanzar las condiciones previas para la introducción en mercados de prueba de la conexión a la red en automóviles.

Connected World II

SIM-TD: Movilidad segura e inteligente – campo de prueba Alemania

Alemania prueba el futuro de la movilidad

Hasta la fecha, los vehículos no disponen de información relacionada con la seguridad que proporcione otro coche o la infraestructura de tráfico porque los modelos actuales sólo disponen de sistemas autárticos autónomos a bordo. Por eso de momento no se puede, por ejemplo, enviar una advertencia sobre el tráfico de más adelante como medida preventiva. Eso lo modifica la comunicación Car-to-X: si un turismo está debidamente equipado, con ayuda del sistema de asistencia al conductor no sólo se protegen los propios ocupantes, sino que el vehículo envía las correspondientes señales de aviso directamente a otros usuarios de la vía pública que puedan estar potencialmente en peligro. Así, éstos ganan un tiempo muy valioso para reaccionar de forma adecuada ante el peligro. Además, se trasmiten señales de aviso y otra información desde el automóvil a las centrales de tráfico mediante la infraestructura de comunicación de que dispone el vehículo.

Todo ello es posible gracias a la «movilidad segura inteligente»: la electrónica de cada vehículo genera, mediante unos sensores especiales, información sobre la localización del vehículo y lo que sucede en el tráfico. Dicha información se trasmite desde una plataforma de comunicación especial propia del vehículo, la «Car Communication Unit» (CCU), a los demás vehículos y la infraestructura de tráfico. La CCU utiliza WLAN y UMTS como tecnología de trasmisión y está conectada con el dispositivo de control del vehículo (p. ej. ABS, ESP y sistema de navegación). Más detalladamente, la CCU emplea un estándar WLAN para la trasmisión de información relacionada con la seguridad, desarrollado especialmente con esta finalidad. Éste garantiza la trasmisión de datos de forma segura y en el mínimo tiempo incluso en casos de tráfico muy denso, como por ejemplo la señal de freno de un vehículo que va delante. Para trasmitir la señal de radio de los vehículos a la infraestructura de tráfico, se instalan plataformas de comunicación en los bordes de la calzada, las llamadas Road Side Units (RSUs). Como no siempre se encuentran al alcance de los vehículos emisores, las señales de aviso también se trasmiten de vehículo a vehículo por «Multi-Hopping» a la siguiente RSU. De la RSU la información llega a la infraestructura de tráfico. Las centrales de tráfico calculan las obstrucciones del tráfico que cabe esperar y las tienen en cuenta en el circuito de infraestructura propia de la calle, por ejemplo con señales de tráfico de cambio en los puentes de señales de tráfico. Además, la información para la optimización de la ruta individual se trasmite de vuelta a los vehículos.

La «movilidad segura inteligente» se ha probado ahora en la práctica en el «área de pruebas de Alemania» (SIM-TD): el gran reto del proyecto SIM es la cooperación entre la técnica del automóvil, las tecnologías de trasmisión y el control del tráfico. Para investigarlo en un entorno práctico, la Asociación de la industria automovilística puso en marcha el proyecto SIM-TD. Durante el periodo de prueba de cuatro años hay que probar en el campo de prueba de Hesse la comunicación Car-to-X. La base es la interconexión tanto de los vehículos como de la infraestructura de la región para cumplir con los requisitos para la comunicación y el intercambio de datos. Para ello, en el marco de este proyecto se han dotado hasta 500 vehículos con la tecnología de la comunicación necesaria. La central de regulación del tráfico de Hesse y la central de tráfico de la ciudad de Frankfurt forman, con más de 200 Road Side Units de calle, la espina dorsal del sistema de comunicación.

Connected World III

Planificación de la ruta individual: internet posibilita nuevos caminos para llegar a su destino

El sistema de navegación y el PC familiar trabajarán juntos en un futuro

Internet es un instrumento de planificación cada vez más importante cuando está próximo un viaje en coche. Para ello son muy útiles servicios de internet como Google Earth, Microsoft Virtual Earth o Map24, por nombrar sólo algunos. La investigación del grupo Volkswagen muestra ahora la incorporación de internet a una planificación de la ruta ampliada y cómoda. El punto central de este proyecto de investigación se basa en dos conceptos:

1. La planificación de rutas en el PC en casa con la trasmisión inmediata al sistema de navegación del vehículo.

2. Una oferta ampliada de cálculo de rutas directamente en el sistema de navegación del vehículo. Para ello, se calculan, además de las rutas «rápidas» y «cortas», otras alternativas «bonitas», «cómodas» o «rutas económicas» para los gastos.

Así, en un futuro la planificación de los viajes de vacaciones empezará en casa. En el PC, por ejemplo, se pueden planificar las rutas de vacaciones con comodidad con muchas opciones y alternativas. Para determinar la ruta hay disponibles herramientas de software útiles. Google Earth, por ejemplo, se utiliza como herramienta de planificación: el inicio y el destino se introducen con el teclado del PC, y luego se produce el cálculo de la ruta en internet y la representación gráfica en la pantalla. Además de introducir los lugares, se pueden marcar direcciones adicionales de páginas de internet y utilizarlas como destino o punto intermedio en Google Earth.

La transferencia de datos del PC al automóvil se puede realizar cómodamente con aparatos de almacenaje (lápiz USB) o por comunicación inalámbrica con WLAN o UMTS. La seguridad de datos necesaria se garantiza gracias a la encriptación.

La planificación de ruta en un futuro será siempre individual. Ya sea de vacaciones, en una salida de fin de semana o viaje de trabajo, con cada nueva destinación empieza la búsqueda de la ruta óptima. Para encontrar la más relajada o económica posible, se probarán de forma intuitiva nuevas rutas. Los crecientes conocimientos del lugar mejoran la elección de la ruta, en recorridos diarios también incluyendo la hora del día, el viento y el tiempo. La investigación del grupo Volkswagen trabaja en sistemas de navegación que incluyan esos criterios en poco tiempo. De los mapas digitales disponibles en la actualidad y en un futuro se extraerán criterios para calcular de forma personalizada rutas ajustadas a los deseos de cada uno. El grupo fuerza así la cooperación con los prestadores de servicios en internet y los proveedores de mapas para mencionar, en el marco del desarrollo de la investigación 2007, los escenarios mostrados lo antes posible en herramientas en serie.

Nota:

Nota: Imágenes disponibles en nuestra web de prensa (http://prensa.vw-audi.es). Ruta: Fotografías Volkswagen – Tecnología y medio ambiente – Proyecto de investigación 2007