Actualmente cualquier automóvil de última generación está dotado de un gran número de sistemas de seguridad y de ayuda a la conducción, como un sistema antibloqueo de frenos (ABS), control de tracción (TCS) o control de estabilidad (ESP), entre otros. Estos avances hace años que están disponibles para los vehículos de cuatro ruedas, pero la moto no los ha recibido hasta hace bien poco… ¿Por qué?
Una de las causas era el tamaño de los sistemas y componentes a utilizar, y otra su elevado precio. Por suerte, gracias a la proliferación de estos sistemas en los automóviles y a la miniaturización constante, las motos ya se pueden beneficiar de todos estos avances.
Los alemanes de Bosch –que ya comercializaron el control de tracción en 1986–, con la colaboración de KTM, crearon en 2014 una nueva variante de sistema de control de estabilidad aplicado a la moto al que han bautizado MSC – Motorcycle Stability Control–. La primera moto en recibirlo fue la Super Adventure 1190 en 2014.
Desde entonces este sistema ha sido adoptado por otras marcas –bautizado con diferentes denominaciones, el mismo lobo con diferente piel– y podemos verlo aplicado en la última Ducati Multistrada 1200, la BMW S 1000 RR, la KTM Super Duke GT, la Yamaha R1, la Kawasaki ZX-10R 2016 o la Ducati Panigale 1299. Este sistema electrónico ha permitido la llegada del denominado ABS inteligente al mundo de la moto, un ABS que también trabaja en curva, además de otras interesantes funciones, como el evitar los caballitos en aceleración y las levantadas de rueda trasera al frenar. El launch control también es otra de estas novedades electrónicas asociadas –aunque no necesariamente– con el MSC y sus variantes.
El MSC ayuda al motorista a corregir el deslizamiento lateral de las ruedas cuando circula con la moto inclinada, evitando una caída casi segura si se trata, sobre todo, de la rueda delantera. Este sistema no sustituye al ABS ni al control de tracción, sino que trabaja en conjunto con estos dos al ofrecer ayuda al conductor en situaciones críticas de pérdida de control de la moto.
El MSC ha sido desarrollado a partir del sistema electrónico de control de frenada (e-CBS) de Bosch. El e-CBS se encarga de optimizar la presión que se genera en las bombas de freno al accionar la maneta o el pedal, independientemente de cuál de ellos accione el motorista. Explicado en otras palabras: es un reparto de frenada electrónico combinado con el sistema antibloqueo de frenos.
Su funcionamiento comienza en el momento en que el conductor actúa sobre una de las palancas de freno; entonces una centralita electrónica calcula el reparto óptimo de frenada entre el eje delantero y trasero dependiendo de la presión ejercida por el piloto. En el momento en que la centralita detecta que hay deslizamiento en cualquiera de las dos ruedas, entraría en juego el ABS.
El MSC combina, aparte de otras tecnologías, el e-CBS, el ABS y el control de tracción, este último hasta ahora independiente de cualquier sistema de frenada. De forma resumida, el sistema consta de una centralita que controla los sistemas de frenado y aceleración de forma electrónica en función de la información recibida de una red de sensores que monitorizan por completo la dinámica de la moto. Además, el MSC puede opcionalmente estar coordinado con el sistema de control de suspensiones (SCU, Suspension Control Unit).
Para captar información sobre el movimiento de cada rueda hay sensores que miden la velocidad en cada una de ellas por separado –ver recuadro–. Comparando la medida que genera este sensor de cada rueda, la centralita sabe inmediatamente si una rueda frena o acelera más que la otra. Sistemas como el ABS o el control de tracción también usan los datos de este mecanismo para su funcionamiento.
Velocidad y posición
Para medir la inclinación lateral, vertical, así como la inercia de la moto, el sistema dispone de una unidad compuesta por un giroscopio y un acelerómetro. Un giroscopio ofrece información a la centralita electrónica sobre la dirección de los movimientos de la moto –ver recuadro–. El acelerómetro sirve para medir cambios de velocidad, bien sean de incremento o decremento. Al igual que los giroscopios, los acelerómetros son pequeños circuitos integrados comúnmente encontrados en aparatos de uso cotidiano.
Dentro de ese chip hay dos placas capacitivas, es decir, capaces de mantener una carga eléctrica; una está fija al chip y la otra está sujetada por resortes a esta. Cuando el cuerpo donde se encuentra instalado el chip varía su aceleración, la placa sujetada por resortes se mueve con respecto de la que está fija de la misma manera que un conductor de moto se va hacia atrás cuando acelera. La distancia entre ambas placas variará y entonces lo hará la cantidad de energía eléctrica entre ellas, a partir de esta variación el sistema puede determinar la aceleración.
Para la frenada, mediante el análisis que hace la centralita con los datos obtenidos de los sensores y teniendo en cuenta otros parámetros como el tamaño de la rueda o la localización del sensor, la unidad central calculará los límites físicos de la fuerza de frenada para que no haya patinaje en frenada.
Además, el dispositivo calcula el riesgo de que las ruedas deslicen lateralmente en frenada en curva, reduciendo el riesgo de accidente sobre todo en curvas lentas de ámbito urbano, donde los asfaltos son poco abrasivos y tienen poco agarre. Si el sistema detecta que alguna de las ruedas se bloquea debido a la frenada, el control de ABS activa el modulador de presión en el circuito hidráulico de frenado.
Este disminuirá la presión de frenado en esa rueda y la aumentará en una fracción de segundo; el sistema e-CBS garantiza la aplicación de la máxima presión de frenado en ambas ruedas manteniéndolas sin bloqueo; aunque el motorista solo accione uno de los frenos, el sistema repartirá la frenada entre las dos ruedas. Debido a que la regulación del ABS va en función de los ángulos de ataque e inclinación de la moto, la eficacia y estabilidad mejora notablemente respecto al ABS normal.
Todo bajo control
En el momento de la aceleración, el control de tracción regula el par motor de forma electrónica, de manera eficaz para que no se pierda tracción incluso en pavimentos resbaladizos. Una de las características principales del MSC es que combina el control de aceleración con el de frenado, lo hace controlando el par motor durante la frenada de manera que evita la tendencia que tienen las motos de enderezarse cuando se frena inclinando la moto en la entrada a curva. De esta manera, al entrar un poco pasado en curva, el MSC ayudará al motociclista a mantener la línea y no abandonar el carril por el que circula.
Los valores de los sensores no solo son usados para el sistema de frenada: el MSC dispone además de sistemas anticaballito, antilevantamiento de rueda trasera en frenada, antiderrape, control de tracción, detector de caídas y regulación de rigidez del chasis mediante la suspensión semiactiva. Además, el sistema puede usar la información para pivotar los faros en las curvas o para activar los faros cuneteros –que equipan las KTM Super Adventure y GT, o la Ducati Multistrada 1200.
En el caso de que se elija la opción de añadir el SCU –Suspension Control Unit, el sistema que controla las suspensiones electrónicas inteligentes–, se contará entonces con ayuda electrónica en el ajuste de la suspensión que se adaptará perfectamente a las condiciones de conducción en el instante. Este sistema dispone de un acelerómetro en el eje delantero y otro en el trasero, cuyo objetivo es obtener las variaciones inerciales entre ambos trenes.
Con esta información, la centralita SCU analiza los cambios de posición de la moto, por ejemplo en aceleración y frenada, y actúa sobre la suspensión con el objetivo de reducir estas variaciones. El SCU dispone de 3/4 mapas –según modelos y marcas– para el tipo de conducción que se requiera en cada momento: Sport (ajustes más duros, normalmente para carretera), Street (más confortable y para uso en ciudad), Comfort (máxima comodidad) y finalmente Off-Road (para pistas de tierra, en los modelos que proceda).
En definitiva, es un sistema que sin duda reduce el riesgo de accidente y mitiga los fallos del conductor. Sin embargo, para los conductores más experimentados y capaces de solventar todas las situaciones antes expuestas, este sistema será más una molestia que limite su forma de conducir, y puede que represente un mayor riesgo de accidente para ellos. Claramente vamos en camino de los vehículos autoguiados.
En la mayoría de las motos actuales es fácil identificar los sensores que miden la velocidad de giro de las ruedas. Se trata de una rueda dentada ferromagnética que va solidaria al eje de la llanta y al soporte del disco de freno. A una pequeña distancia se puede ver un puntero que mira hacia los dientes de esta. Este puntero está compuesto por un núcleo de hierro dulce, un imán y una bobina, que genera un campo magnético que llega a la rueda dentada.
El flujo magnético que circula por la bobina depende directamente de si delante del puntero hay un hueco o un diente; cuando hay un diente el flujo es más intenso y cuando hay un hueco el flujo disminuye. La medida de la velocidad se realiza midiendo las variaciones de flujo por tiempo transcurrido, variaciones que serán directamente proporcionales a la velocidad de la rueda.
El giroscopio fue inventado en 1852 por Leon Foucault con el fin de soportar la demostración del giro de la Tierra que este había hecho con un péndulo, entonces tenía un tamaño y complejidad considerables. Hoy en día los giroscopios electrónicos son cada vez más usuales, más pequeños y más baratos. Sus aplicaciones van desde aeronaves de última generación hasta un smartphone o incluso un juguete de niño.
Usando una tecnología llamada tecnología microelectromecánica (Micro Electric-Mechanical System, MEMS), un giroscopio incluido en un chip del tamaño de una uña podrá medir los ángulos de inclinación en los planos X/Y/Z de manera simultánea; con esto cubrimos entonces la inclinación lateral de una moto al tomar una curva, así como la inclinación vertical al levantar cualquiera de las dos ruedas del suelo.
No es fácil explicar el funcionamiento de un giroscopio sin recurrir a términos físicos poco comunes, por eso lo reduciremos a que es un chip cuyo interior está compuesto entre otras cosas por una pieza de material piezoeléctrico cuyas partículas están en vibración constante debido a una excitación eléctrica. Esta pieza en vibración es muy sensible a cambios de orientación respecto de una pieza fija, con lo que la distancia entre la pieza en vibración y la pieza fija cambia al cambiar la orientación angular.
El incremento o decremento de esta distancia que produce el cambio de ángulo del cuerpo provoca una variación en las características eléctricas del circuito; esta es medida y procesada por un microprocesador para que sea directamente proporcional a una magnitud angular, que es la que muestra como resultado. El sensor del ángulo de inclinación del sistema MSC de Bosch –cuya denominación interna es SU-MM5.10– tiene el tamaño de un reloj de pulsera y puede registrar datos sobre la inclinación longitudinal y transversal de la moto 200 veces por segundo.